BR102014025420B1

BR102014025420B1 - processo e sistema para beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro através de uma unidade de separação magnética

Info

Publication number: BR102014025420B1
Application number: BR102014025420A
Authority: BR
Inventors: Mauro Fumyo Yamamoto
Original assignee: New Steel Soluções Sustentáveis S A
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-04-05
Also published as: PE20170820A1; EA201790798A1; BR102014025420A2; CL2017000859A1; SE1750569A1; CA2963990C; BR102014025420B8; NO20170616A1; AU2015330629B2; AR102169A1; WO2016054707A1; CA2963990A1; AU2015330629A1

Abstract

processo e sistema para de beneficiamento de minério óxido de ferro totalmente a seco através de uma unidade de separação magnética. a presente invenção revela um sistema e um processo de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro presente em barragens de rejeitos e minérios rejeitados de baixo teor, que compreende um secador (9) injeção de ar quente com meios de agitação mecânica e eixos providos com pás (9.2) para desagregação e movimentação do material nas direções horizontal e vertical; um conjunto de aeroclassificadores operacionalmente conectado à saída do secador, os quais executam uma classificação dos minérios de ferro finos e super finos em faixas de granulometrias predeterminadas; e separadores magnéticos (13, 16, 19) com rolos magnéticos (32, 42, 47) dispostos em cascata, formados por imãs de terras raras de baixa e / ou alta intensidade magnética, em que os rolos magnéticos são dispostos em um ângulo de inclinação determinado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "PROCESSO E SISTEMA PARA DE BENEFICIAMENTO DE MINÉRIO Ó-XIDO DE FERRO TOTALMENTE A SECO ATRAVÉS DE UMA UNIDADE DE SEPARAÇÃO MAGNÉTICA” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [001 ] A presente invenção trata de um processo e sistema de be- neficiamento de minério de ferro de granulometria fina a superfinas, abaixo de 150 mícrons, em uma rota total mente a seco. Os minerais de óxido de ferro de granulometria fina e superfina encontram-se em barragens de rejeitos e nos minérios rejeitados (DUMP) pelas plantas atuais existentes. [002] Nas atuais plantas de beneficiamento a úmido, existentes atualmente nas grandes mineradoras, os projetos originais contemplavam o processamento de minério de alto teor de ferro, por exemplo, teores de ferro acima de 54% de Fe, de modo que todo o material a-baixo deste teor é considerado material rejeitado (ou "dump", na linguagem técnica), o que vem restringido cada vez mais o processo de beneficiamento devido à falta de minério com teor acima de 54%. [003] No entanto, nos termos da presente invenção, o referido minério rejeitado ("dump") é tido minério útil para alimentar um processo e sistema para de beneficiamento de minério óxido de ferro total-mente a seco através de uma unidade de separação magnética. [004] Neste sentido, a presente invenção visa simplificar o processo de recuperação dos minérios de ferro ainda contidos nos referidos rejeitos e no dump, proporcionando elevadas recuperações, metalúrgica e de massa. Com isso, é possível a obtenção de um produto comercial mente superior, mais precisamente, um concentrado de minério de óxido de ferro com teor acima de 63% de Fe, podendo com uma simples regulagem aumentar o teor final do concentrado, podendo atingir níveis de até 67% de Fe(T). Tal resultado representa um significativo avanço do ponto de vista ambiental, ao se considerar o risco historicamente representado pelas bacias de rejeito da indústria de mineração no Brasil e no mundo. [005] As características inovadoras do processo a seco da presente invenção, atendem vantajosamente às demandas simultâneas de ordem econômica, ambiental e estratégica da indústria de mineração, ao permitir a recuperação aperfeiçoada de rejeitos minerais que constituem um elevado risco de impacto ambiental e transformá-los em produtos comercializáveis de modo técnico e economicamente viável, assim como a possibilidade de aproveitar os minérios de ferro de baixo teor que atualmente são rejeitados pelas plantas existentes. [006] Neste processo a seco, não se faz uso de água e o resíduo final é formado por uma pilha de rejeito, dispensando integralmente a necessidade de uma barragem de rejeito. Além disso, por meio do processo a seco da presente invenção, os resíduos gerados passam a ter aproveitamento como sub-produtos para as industrias de agregado cimentício (pavers e blocos) da construção civil e também na indústria cimentei ra. [007] Os referidos agregados cimentícios, pavers e blocos são confeccionados a partir de areia e cimento. Em vários estados do Brasil, a fonte de areia consiste em obter esta matéria prima a partir do desmonte de morros de granitos alterados. Porém, neste processo, o granito alterado é retirado por desmonte mecânico ou com jato de a-gua, sofrendo um processo de desagregação, peneiramento e por hi-drociclonagem, em que a fração de areia é separada da fração de argila. Para a deposição desta argila e recuperação de água, faz-se necessário a construção de uma barragem de rejeito. Outra maneira de obtenção desta matéria prima consiste em retirar a fração de areia de cavas, através de um processo de dragagem e a fração de areia é separada da fração de argila através de um processo de hidrociclona- gem, em que a argila retorna para cava. Ao final deste processo, devido à retirada de uma grande parte do constituinte do substrato, haverá a formação de grandes lagos, normalmente sem aproveitamento econômico para este passivo. Por exemplo, ê o caso da região de Sero-pédíca - RJ - Brasil, com um grande passivo que consiste a presença de grandes lagos saturados de sedimentos minerais, devido à extração de areia, sem condições de sustentação de qualquer forma de vida ou de aproveitamento econômico.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA [008] No início das atividades mineradoras em escala industrial, pouco se conhecia a respeito das técnicas para disposição de rejeitos. O baixo interesse nesta área se devia ainda ao fato de que a quantidade de rejeitos produzida era razoavelmente pequena e os problemas ambientais ainda não faziam parte das preocupações operacionais da indústria. [009] Neste sentido, o rejeito era normal mente lançado de forma aleatória nos cursos d’água. Porém, com o crescimento do setor mineral, a crescente preocupação social acerca da questão ambiental, bem como a ocorrência de alguns acidentes com barragens de contenção de rejeitos a partir dos anos 70 em várias partes do mundo, inclusive no Brasil, foi imposto às empresas mineradoras o desafio de garantir a operação das unidades industriais com a minimização dos impactos ambientais e redução dos riscos de acidentes, através de projetos mais criteriosos e otimizados. [0010] Em geral, são utilizadas três técnicas para a disposição dos rejeitos da mineração, a saber: [0011] - por via úmida em barragens, [0012] - por via seca em pilhas de rejeitos, ou [0013] - utilizando a tecnologia de paste ("Paste Fiii"). [0014] A diferença entre a disposição por via seca e por via úmida é que, por via úmida em barragens, ocorre também a retenção de líquidos em conjunto com o material sólido descartado. A separação magnética de alta intensidade é tradicional mente adotada para fluxos contínuos de material, operando normalmente a úmido, um processo internacionalmente conhecido como WHIMS - Wet High Intensity Magnetic Separation - Separação Magnética de Alta Intensidade a Úmido. [0015] Com relação à disposição na forma de pasta, trata-se de uma alternativa às práticas convencionais, que apresenta vantagens como maior recuperação e recirculação de água, maiores ângulos de repouso e menor impacto ambiental, contudo, trata-se de um processo realizado a elevados custos de implantação e operação. [0016] Por exemplo, o pedido de patente brasileiro BR PI0803327-7 revela um processo de concentração magnética com baixo consumo de água e pouca geração de lama de rejeito. A separação magnética por via úmida e o desaguamento do rejeito magnético pode diminuir o lançamento de grande parte do rejeito sólido em barragens de decantação. Contudo o referido processo não trata da recuperação desse rejeito. Desta forma, não ocorre uma efetiva diminuição do risco ambiental inerente à atividade. [0017] Outro documento, o pedido de patente BR PI0103652-1 descreve um processo de recuperação de resíduos de óxido de ferro. Estes resíduos podem ser obtidos diretamente a partir da recuperação de finos de processos de redução da metalurgia, bem como do desvio de retorno de finos de empresas que fornecem minério de ferro para as empresas siderúrgicas. O material é carregado em um silo de alimentação e segue através de calhas e correias para um forno rotativo de secagem. O material seco é descarregado para estoque sem passar por processo algum de classificação / concentração ou então é levado diretamente para os fornos de redução por um sistema de correias. [0018] O documento BR102012008340-0, também da requerente, revela um sistema e um processo igualmente destinados à separação de finos e superfinos, mas que são incapazes de processar minérios que são considerados como minérios rejeitados (DUMP). Além disso, a unidade de separação revelada neste documento era operacionalmente inadequada para processamento de minerais como alta susceptibilidade magnética (tal como magnetita - Fe0Fe203). Além disso, o controle de alimentação nos silos das unidades de separação deste sistema é feito por meio da variação da intensidade de vibração do motor vibratório ali instalado, o que nem sempre resulta em uma esco-abilidade adequada do material no separador. Finalmente, o sistema e o processo revelados neste tal documento não permitem o descarte imediato da fração não magnética separada. [0019] No que diz respeito à etapa de secagem do rejeito, para posterior separação, o estado da técnica tradicionalmente emprega um secador de tambor rotativo. Por esta técnica, a presença de finos no secador resulta na formação de uma quantidade expressiva (30 a 50%) de pelotas no interior do secador (o que, obviamente, se contrapõe ao objetivo de recuperar finos), levando a uma baixa eficiência do equipamento para partículas grossas e uma ineficiência ainda maior para partículas finas, pois as partículas não estão liberadas, impedindo assim a separação entre os minerais de óxido de ferro e as impurezas. [0020] Secadores de Leito Fluidizado são recomendados para partículas grossas que permitem formar os leitos fluidizados e para as partículas finas é impossível formar leito fluidizado. [0021] Spray Dry, hoje largamente utilizado nas indústrias cerâmicas no preparo de massas para o processo de fabricação dos pisos de porcelanato, no entanto para poder secar no Spray Dry é necessário formar uma polpa com 50% de sólidos para promover a atomização de partículas para ser injetado contra uma corrente de ar quente. Para uma alimentação de 500 ton/h de alimentação, será necessário acres- cer mais 500 m3 de água o que irá inviabilizar o custo operacional. [0022] Quanto ao processo de separação magnético usual mente empregado no estado da técnica, normal mente se emprega um equipamento magnético de rolo, ou de tambor de ímãs permanentes de alta intensidade, cuja eficiência se mostra satisfatória para a separação de materiais dímensíonalmente superiores a 150 pm. [0023] Para materiais inferiores a esta dimensão (150 pm), o separador magnético de rolo de alta intensidade tal como vem sendo empregado tem se mostrado ineficiente. Esta ineficiência decorre do fato de que durante o processo de separação magnética, as partículas não magnéticas são aprisionadas pelas partículas magnéticas, arrastando a fração não magnética para a fração magnética, impedindo a obtenção de concentrados de óxido de ferro acima de teores economicamente viáveis. [0024] Tendo em vista a distribuição granulométríca média do material em bacias de rejeito de mediana (d50) de 27 mícrons, ou seja, 50% do material é passante em 27 mícrons e um d80 de 51 mícrons, ou seja, 80% do material é passante em a 51 mícrons, é possível considerar um material extremamente fino e de difícil secagem pelos métodos convencionais e a sua separação magnética, OBJETIVOS E VANTAGENS DA INVENÇÃO [0025] Diante da situação acima exposta, a presente invenção tem por objetivos prover um sistema e um processo para a recuperação a seco de finos e super finos de minério óxido de ferro altamente eficiente e que não apresenta o passivo ambiental, mais partí cuia rmente, em que os rejeitos podem ser considerados como matéria-prima para a indústria da construção civil e cimente ira, além de possuir custos de implantação e operação que são perfeitamente admissíveis para a indústria da mineração. [0026] Da mesma forma, a presente invenção visa prover ainda uma unidade de separação magnética que apresenta eficiência satisfatória para materiais tradicional mente inviáveis de serem processados pelos separadores magnéticos por meio de rolos de imãs permanentes de alta intensidade de terras raras (como ferro-boro-neodímío) e de baixa intensidade de imãs de ferrite (como ferro-boro). [0027] Tais objetivos são alcançados de forma absolutamente eficaz com a redução da potencialidade de risco ambiental na implantação do sistema, com a promoção de um uso racional dos recursos naturais, com a recuperação dos rejeitos que podem apresentar risco ambiental em caso de acidentes nas barragens ou em pilhas, e mediante a interação de modo amigável com o ambiente ao redor. [0028] Em tempos de demandas ambientais crescentes, a presente invenção constitui uma resposta definitiva ao desafio de gerar resultados econômicos de forma ambiental mente sustentável, caracterizada principalmente por: [0029] - Maior recuperação em massa e metalúrgica do ferro; [0030] - Recuperação de finos de minério de ferro em frações < 100 mesh (cerca de 150 mícron) sem perdas por arraste no processo de limpeza durante a separação magnética a úmido; [0031] - Combustão limpa sem resíduos; [0032] - Inexistência de resíduos para atmosfera; [0033] - Separação do ferro mais eficiente com geração de rejeito mais limpo com menor teor de ferro; [0034] - Otimização logística com tratamento localizado; [0035] - Preservação de mananciais e aquíferos; [0036] - Eliminação Mtntmização do risco de acidentes com barragens de rejeitos; [0037] - Diminuição do espaço físico destinado à implantação; [0038] - Baixo consumo energético; [0039] - Modularidade e flexibilidade do sistema; [0040] - Aumento da vida útil das minas, devido à possibilidade de tratar minérios de óxido de ferro com teores muito mais baixos; [0041] Como já foi dito, a singularidade da solução da presente invenção reside na adoção de uma rota de processamento de mineral integral mente a seco, que para tanto exige a introdução de uma unidade de secagem e desagregação antes da alimentação das frações mais finas em um separador magnético, [0042] A rota que constitui o pilar da presente invenção pode ser resumida da seguinte forma; a umidade do minério é reduzida através de um secador com agitação mecânica (com uso de gás natural para evitar contaminação ou queima de biomassa), sendo este então classificado em várias frações por diferentes estágios de ciclonagem e, enfim, separado magneticamente em cada uma das faixas classificadas, com o importante diferencial de ser um processo inteiramente desenvolvido a seco, DESCRICÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0043] A figura 1 é um diagrama esquemático, evidenciando o be-neficiamento de finos de barragem de rejeito e / ou do minério rejeitado fdump"). [0044] A figura 2 é um fluxograma operacional do processo para finos de barragem de rejeito. [0045] A figura 3 é um fluxograma operacional do processo para o aproveitamento do minério rejeitado (dump) pelas plantas úmidas atuais em operação. [0046] A figura 4 mostra um secador rápido com agitação mecânica / sistema de agitação mecânica usado no processo e no sistema da presente invenção. [0047] A figura 5 mostra uma disposição do conjunto de ciclones. [0048] A figura 6 é um esquema da unidade de separação magnética de acordo com a presente invenção. [0049] A figura 7 é uma representação de uma seção lateral da unidade de separação magnética de acordo com a presente invenção, [0050] As Figuras 8 a 12 são gráficos que representam a distribuição granulométrica das diferentes amostras obtidas no exemplo descrito no texto, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

DESCRICÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0051] Antes de iniciar a descrição da invenção, convém salientar que as grandezas aqui expostas são meramente exempliflcativas, de modo que não devem ser compreendidas como limitativas do escopo de proteção da presente invenção, Um técnico no assunto, diante do conceito ora revelado, saberá determinar as grandezas adequadas ao caso concreto, de modo a atingir os objetivos da presente invenção, [0052] Na figura 1, as referências numéricas 1 a 8 representam etapas e componentes tal como são tradicional mente empregados no estado da técnica, de sorte que, não incorporam as inovações trazidas pela presente invenção. [0053] Neste sentido, para bacias de rejeito, a remoção de finos e super finos de oxido de ferro é iniciada pela extração por uma draga 2 e bombeamento até a margem para escoar o excesso de água e formar uma pilha para carregamento do material. São formadas várias pilhas ao longo da barragem de rejeito com finalidade de separar o máximo de água dos rejeitos, uma vez atingida a porcentagem de u-mídade em torno de 6 a 8%, o rejeito é coletado por uma escavadeira 3, e carregado em um caminhão caçamba 4, para transporte até o silo ou tremonha 5, [0054] Para o minério rejeitado (dump), o processo é iniciado pela extração por uma escavadeira 3 que alimenta dl reta mente um caminhão caçamba 4 para transporte até o silo ou tremonha 5. [0055] A descarga do silo ou tremonha 5 é equipada com um ali- mentador de correia 6 que alimenta uma peneira 7 destinada a realizar uma separação preliminar. [0056] A peneira 7 pode consistir, por exemplo, em uma peneira vibratória para remoção de material contaminante. Com isso, o material é conduzido para uma pilha pulmão 8. [0057] A capacidade da dita pilha pulmão 8 pode ser definida de acordo com a capacidade operacional da planta. [0058] Adicionalmente, pode ser provida uma cortina de névoa envolta à tremonha de modo a impedir que o pó evada para a parte externa da tremonha. Neste mesmo sentido, o alimentador de correia pode ser completamente enclausurado, evitando, assim, possíveis perdas de material e consequente emissão de pós para a atmosfera. [0059] Abaixo da pilha pulmão 8, pode ser provido um duto que compreende um alimentador vibratório (não mostrado), o qual proporciona a transferência do minério para o alimentador de correia. [0060] A partir do alimentador de correia da pilha pulmão 8, o material é então encaminhado para a primeira das três operações unitárias que compreendem a presente invenção, relativas ao processo e ao sistema para recuperação a seco de finos e super finos de óxidos de ferro. [0061] A primeira operação unitária consiste na operação de secagem / desagregação das partículas finas. O processo de secagem de partículas finas e super finas, é normalmente considerado uma operação tecnicamente complexa, tendo em vista que a presença de outros minerais contaminantes, tais como argilo-minerais e hidróxido de ferro, no processo de secagem em tambor rotativo, tende a formar pelotas, que é um agregado de diferentes minerais, impedindo assim a possibilidade de efetuar o processo de separação magnética. [0062] Com isso, para solucionar o já mencionado problema de secagem / desagregação de partículas finas, e obter partículas 100% individualizadas para obter o máximo de eficiência no processo de se- paração magnética, propõe-se a utilização de um secador 9 com agitação mecânica, conforme mostra a figura 4. [0063] O secador 9 é composto por uma câmara de aquecimento 10, que gera ar quente (temperatura em de torno de 850 Ό) introduzido no interior do corpo principal, dentro do qual são providos dois eixos 9.1 com uma pluralidade de pás 9.2 que efetuam a movimentação dos particulados tanto na vertical como na horizontal. Esses gases passam por um sistema de labirinto 9.5, que forçam o ar aquecido a entrar em contato com o material. A movimentação de partículas na vertical além de promover o contato de partículas com o ar quente para aumentar a eficiência no processo de secagem ainda facilita a remoção de finos pelo sistema de captação de finos promovida pela pressão negativa efetuada pelo exaustor. [0064] No secador 9, ocorre ainda uma eficiente etapa de desagregação dos finos de minério de óxido de ferro e da fração não magnética, por meio da movimentação de partículas horizontalmente de modo que o material seco se move o longo do corpo principal até o ponto de descarga 9.3. [0065] O secador pode ser dimensionado para uma capacidade de até 600 t/h, sendo que para capacidades maiores basta adicionar módulos de secagem. Tomando por base as características do material a ser seco, o secador pode ter, por exemplo, uma capacidade para secar, desagregar e ao mesmo tempo efetuar a remoção dos finos, em que o material a ser alimentado no secador inferior a 100 mesh (cerca de 150 mícron) pode chegar a cerca de 98% do total. [0066] As principais características do secador empregado nos testes realizados são listadas a seguir: [0067] - É equipado por dois eixos, acionados por motor elétrico devidamente dimensionado. Os eixos são equipados com uma pluralidade de pás em diferentes posições, a saber, pás inclinadas no senti- do da descarga que fazem o material se mover para frente, pás retas para impulsionar o material para cima e pás inclinadas no sentido da alimentação que tendem a retardar ou controlar a velocidade do material dentro do secador. [0068] - Descarga da fração >100 mesh do produto seco. [0069] - Válvulas eclusas, tanto na alimentação e na descarga da fração >100 mesh, estas válvulas eclusas tendem a impedir a entrada de ar frio no sistema, como também a saída do gás quente, mantendo o desempenho na temperatura dos gases quentes, ou seja, proporcionando uma otimização do balanço térmico; [0070] - Duas válvulas de segurança para cada secador, para o caso de haver explosão; [0071] - Gerador de gás quente, com dutos que interligam o gerador ao secador revestidos de refratários. [0072] - Válvulas de entrada de ar frio para fazer o balanço das temperaturas medidas com termopares e pirômetros. Essas temperaturas podem ser indicadas e controladas em um painel de controle. [0073] - Um conjunto de ciclones e dutos de interligação de saída dos gases mais produto e roscas helicoidais com válvulas rotativas. É provida uma estrutura de apoio para os ciclones. [0074] - Um duto de interligação dos ciclones a filtros de mangas 22, além de roscas de saída dos produtos, exaustor e chaminé. [0075] - Um painel elétrico para o sistema, capaz de prover automação e instrumentos de medição e controle. [0076] No processo de secagem, o secador 9 precisa operar com uma depressão para remover os vapores de água obtida no processo de secagem. Portanto o secador deverá estar acoplado a um sistema de exaustão. Neste processo de retirar os vapores de água, os finos, inferiores a 150 mícrons, também são arrastados pelo sistema de e-xaustão. Por esta razão, o sistema de exaustão é composto por dife- rentes estágios de ciclonagem e um sistema de coleta final junto a filtros de manga 22, de modo a evitar qualquer emissão de particulados na atmosfera. Para a geração de calor, como já foi dito, é utilizado o gás natural e / ou biomassa, que juntamente com o controle adequado do fluxo de ar, em uma relação correta de ar / combustível, proporciona uma combustão limpa e completa, tendo como descarga os gases após passagem pelos filtros de manga 22. [0077] O processo de retirada dos gases, vapor de água e finos é efetuado por um exaustor de alta capacidade disposto ao final do circuito. Associado ao circuito do sistema de exaustão é provido um componente que integra o secador à chamada segunda operação unitária do processo da presente invenção. Ou seja, consiste em um conjunto de ciclones em série, devidamente dimensionados com perdas de carga adequada para efetuar a separação por diferentes faixas de granulometria. [0078] Portanto, a segunda etapa unitária deste processo inventivo consiste em prover um conjunto de ciclones dispostos em série, em que cada um dos ciclones é dimensionado para separar uma faixa de granulometria, as faixas de granulometria são definidas de acordo com a granulometria de liberação do minério de óxido de ferro com seus minerais interferentes associados. No entanto, a quantidade de ciclones pode ser dimensionada de uma a seis unidades, de acordo com as faixas de granulometria a serem processadas. Os ciclones são e-quipamentos normalmente utilizados para coletar os finos, com granu-lometrias acima de 10 mícrons, justamente para diminuir a carga de finos nos filtros de manga 22. No entanto, para poder fazer a coleta de partículas em diferentes faixas de granulometria, é necessário redi-mensionar o ciclone para captar de acordo com as granulometrias desejadas. Neste sentido, os ciclones podem coletar com eficiência 100% das partículas acima de 10 mícrons. [0079] De acordo com a modalidade exemplificativa ilustrada na figura 5, o dimensionamento da quantidade de ciclones, dispostos em série e de acordo com os cortes granulométricos pretendidos; são providos três ciclones em série, que coletam as seguintes faixas de gra-nulometria: no primeiro ciclone 11, a faixa granulométrica coletada é inferior a 150 mícrons e superior a 45 mícrons, no segundo ciclone 14, a faixa granulométrica coletada é inferior a 45 mícrons e superior a 22 mícrons, e no terceiro ciclone 17, a faixa granulometria coletada é inferior a 22 mícrons e superior a 10 mícrons. [0080] Finalmente, quanto às partículas superfinas, abaixo de 10 mícrons, estas são aspiradas e retidas em um conjunto de filtros de manga 22. [0081] Os produtos coletados em cada um dos ciclones 11, 14 e 14 dispostas em série são então destinados para respectivas colunas de resfriamento 12, 15 e 18 que têm por finalidade diminuir a temperatura que está entre 70 °C a 100 °C para uma temperatura por volta de 40 °C. Este resfriamento faz-se necessário para preservar a intensidade magnética dos imãs de terras raras (ferro-boro-neodimio). [0082] O material coletado no primeiro ciclone 11, que corresponde à fração inferior a 150 mícrons e superior a 45 mícrons, é destinado à primeira coluna de resfriamento 12, e alimentado em seguida para a primeira unidade de separação magnética 13. O material coletado no segundo ciclone 14, que corresponde à fração inferior a 45 mícrons e superior a 22 mícrons, é destinado à segunda coluna de resfriamento 15, e alimentado em seguida para a segunda unidade de separação magnética 16. O material coletado no terceiro ciclone 17, que corresponde a fração inferior a 22 mícrons e superior a 10 mícrons, é destinado à terceira coluna de resfriamento 18, e alimentado em seguida para a terceira unidade de separação magnética 19. [0083] Com efeito, a separação magnética compreende a etapa unitária seguinte da presente invenção. [0084] Na etapa de separação magnética, os produtos de cada um dos ciclones 11, 14 e 17, que alimentam sucessiva mente as colunas de resfriamento 12, 15 e 18, classificados em diferentes faixas de gra-nulometría, são destinados a respectivos conjuntos de separadores magnéticos 13, 16 e 19, dispostos em cascata, podendo ser de dois rolos a quatro rolos magnéticos ou mais rolos conforme a necessidade. No entanto, esta configuração depende principalmente das características de separabilidade dos minerais de óxido de ferro presentes. [0085] Para cada uma das faixas granulométricas separadas nos diferentes ciclones posicionados em série, serão alimentados os respectivos separadores magnéticos de rolos de alta intensidade de imãs de terras raras (ferro-boro-neodímio) com os devidos ajustes de velocidades, assim como o posicionamento de divisores (splits), os quaís serão discutidos adiante. [0086] Na Figura 6, é mostrado o esquema de separação magnética com três rolos em cascata. Na primeira unidade de separação magnética 13, o material oriundo do primeiro ciclone 11 e da primeira coluna de resfriamento 12, alimenta um primeiro rolo magnético, que pode ser de baixa e ou de alta intensidade, gerando uma primeira fração não magnética que deve ser descartada imediatamente, uma primeira fração magnética, que consiste em um produto final com teor acima de 64% de Fe(T), e uma primeira fração mista que alimenta um segundo rolo magnético de alta intensidade. Nesta mesma sequência, o segundo rolo magnético 4ê gera uma segunda fração não magnética que também é descartada, e uma segunda fração magnética com teor acima de 64% de Fe(T), além de segunda fração mista que alimentará o terceiro rolo magnético. Por sua vez, o terceiro rolo magnético 49 gera uma terceira fração não magnética igual mente descartada, uma terceira fração magnética com teor acima de 64% de Fe(T) e uma ter- ceira fração mista que é descartada juntamente com a terceira fração não magnética. [0087] Assim sucessivamente, o produto do segundo ciclone irá alimentar uma coluna de resfriamento e, em seguida, a segunda unidade de separação magnética 16, no mesmo sequenciamento, tal como na primeira unidade de separação magnética, alimenta o primeiro rolo magnético, que pode ser de baixa e ou de alta intensidade, gerando uma primeira fração não magnética que deve ser descartada imediatamente, uma primeira fração magnética, que consiste em um produto final com teor acima de 64% de Fe(T), e uma primeira fração mista que alimenta um segundo rolo magnético de alta intensidade. Nesta mesma sequência, o segundo rolo magnético gera uma segunda fração não magnética que também é descartada, e uma segunda fração magnética com teor acima de 64% de Fe(T), além de segunda fração mista que alimentará o terceiro rolo magnético. Por sua vez, o terceiro rolo magnético gera uma terceira fração não magnética igualmente descartada, uma terceira fração magnética com teor acima de 64% de Fe(T) e uma terceira fração mista que é descartada juntamente com a terceira fração não magnética. Da mesma forma, irá acontecer na terceira unidade de separação magnética 19. [0088] Ainda na Figura 6, é mostrado o esquema de separação magnética com três rolos em cascata, sendo que o primeiro rolo magnético pode ser de baixa intensidade ou de alta intensidade. Em função das características do material a ser separado, o uso rolo magnético de baixa intensidade pode ser preferido, tendo em vista o fato de que os imãs permanentes são confeccionados a partir de ferro-boro, com intensidade magnética variável entre de 500 e 3000 Gauss, sendo, portanto, destinados à separação de minerais de alta susceptibilidade magnética (como magnetita - Fe0Fe203). Por sua vez, no caso dos rolos magnéticos de alta intensidade, os imãs permanentes são confeccionados por ferro-boro-neodímio, com intensidades magnéticas variáveis entre 7.500 e 13.000 G, destinados à separação de minerais de baixa susceptibilidade magnética (como hematita e hidróxidos de ferro-limonita). [0089] Na figura 7, que consiste em uma representação de uma seção lateral da unidade de separação magnética, são ilustrados em detalhes todos os elementos da unidade de separação magnética em cascata, que no caso exemplificado, possui três rolos, um sobreposto ao outro. Como já foi visto, cada um dos ciclones, com as granulome-trias devidamente classificadas, alimenta um respectivo conjunto de separadores magnéticos 13, 16 e 19. Conforme a figura 7, o conjunto é composto por um silo receptor 30, em que a alimentação para o conjunto pode ser alternativamente controlada pela intensidade de vibração de um motor redutor (não mostrado, conforme comentado adiante). Porém, preferivelmente, o silo 30 configurado com ângulos de inclinação que propiciam uma melhor escoabilidade do material para o conjunto de separador magnético. [0090] Em seguida, o material é descarregado para uma correia 34 de poliéster revestido com PU, a correia é tensionada por um primeiro rolo magnético de baixa intensidade de imãs de ferrite (ferro-boro) 32 e por um rolo de apoio 33. [0091] O controle de separação magnética é efetuado pela variação da velocidade do rolo magnético e pelo posicionamento dos divisores (splits) . Para conter a dissipação de pó e direcionar ao rolo magnético 32 é posicionado uma chapa acrílico. O divisor 36 separa a fração não magnética da fração mista e o divisor 37 separa a fração mista da fração magnética. A primeira fração não magnética é coletada pela calha 38, a primeira fração mista é coletada pela calha 39 e a primeira fração magnética é coletada pela calha 40. A calha da primeira fração mista alimenta o silo 41 do segundo rolo magnético de alta inten- sidade de imãs de terras raras (ferro-boro-neodímio) 42. O segundo rolo magnético de alta intensidade de imãs de terras raras (ferro-boro-neodimio) 42, após a separação magnética gera uma segunda fração não magnética que será descartada através da calha 43, a segunda fração magnética é descartada na calha 45 e uma segunda fração mista calha 44 que alimenta o terceiro rolo magnético de alta intensidade 47 de imãs de terras raras (ferro-boro-neodímio) através da calha item 44 por meio do silo 46. O terceiro rolo magnético de alta intensidade 47 de imãs de terras raras (ferro-boro-neodímio) 46, após a separação magnética gera uma terceira fração não magnética que será descartada a-través da calha 48, uma terceira fração magnética que será descartada na calha 50 e uma 3o fração mista que através da calha 49, é descarregada juntamente com as demais frações não magnéticas. O item 51 nas três unidades de separação magnética compreende rolos de apoio para a correia de poliéster revestida de PU 34. [0092] Os rolos magnéticos de baixa e alta intensidade são inclinados, em que o ângulo de inclinação pode variar de 5o até 55°, com uma faixa ideal de trabalho de 15° a 25°, em que a inclinação é definida em função da granulometria de liberação do óxido de ferro. Esta inclinação, pelos testes já realizados, aumenta a eficiência de separação da fração magnética da fração não magnética. [0093] Outras características desse equipamento são apresentadas a seguir: [0094] - o rolo magnético de alta intensidade de imãs permanente de alto gradiente é preferencialmente construído com ímãs de neodí-mio, superpotentes, resistentes a temperatura de até 60 Ό e disco de aço de alta permeabilidade magnética; [0095] - o acionamento do rolo magnético pode ser feito por meio de um motor de AC de 2,0 CV, com velocidade variável e inversor de frequência (não mostrado). [0096] - um sistema de tensionamento e alinhamento da correia 50 é provido de modo a impedir a ocorrência de problemas relacionados à curta distância entre rolos de diâmetros pequenos de correia fina. Assim, é possível substituir a correia em poucos minutos, sem a necessidade de ferramentas especiais. Os sistemas de guias utilizados em cada um dos rolos magnéticos permitem o tensionamento e o alinhamento das respectivas correias, e com isso, aumentam sua vida útil; [0097] - uma correia de separação 34 do tipo com tecido de poliés-ter revestido com uma camada de PU (poliuretano), com espessura de 0,6 a 1,00 mm; [0098] - os sistemas de alimentação tipo silo 30, 41 e 46 operam por um sistema de descarga por gravidade, em que o ângulo de inclinação é devidamente projetado de modo a permitir um descarga homogênea ao longo de todo o silo, razão pela qual pode até dispensar a utilização de um sistema de vibração. [0099] - alternativamente, caso seja adotado um sistema de alimentação por silo com motor vibratório de acionamento, este pode a-presentar uma configuração de 2,0 hp, 220 VCA, trifásico, e inversor de frequência, para regulagem da velocidade de alimentação. Inclui silo de armazenamento; este tipo de alimentador permite uma alimentação controlada e uniforme. [00100] - uma estrutura de suporte construída em perfis de aço-carbono com respectiva pintura de acabamento, de modo a prover um conjunto caracterizado por uma unidade compacta e fácil de instalar. Pode ser ainda provido um painel de controle inteiramente à prova de pó (não mostrado), incluindo instrumentos de medição, controladores de velocidades, inversores de frequência, tensão de alimentação: 220 VCA, 60 Hz, trifásica. [00101] Tal disposição pode ser visualizada nos separadores magnéticos esquematicamente ilustrados na figura 1 sob as referências 13, 16e 19. EXEMPLO 1 ANÁLISE DE AMOSTRA DE REJEITO [00102] Com objetivo de testar a eficiência do processo e sistema para benefíciamento de minério de oxido de ferro totalmente a seco através de uma unidade de separação magnética, uma amostra coletada na bacia de rejeito, foi submetida a um estudo de caracterização e foi processada na unidade piloto, simulando a mesma rota operacional, adotada pela planta do processo da presente invenção. [00103] A amostra de minério da pilha de rejeitos apresentou uma mineralogia extremamente simples, constituída essencialmente por minerais portadores de ferro e por uma fração não magnética. Os minerais portadores de ferro da amostra coletadas eram constituídos de hematita e óxidos e hidróxidos de ferro, conforme abaixo. A fração não magnética é composta essencial mente por sílica e pequena quantidade de argila na forma de caolinita. A porcentagem destes minerais encontra-se na tabela 1 abaixo, TABELA 1 - MINERALOGIA DA AMOSTRA DE REJEITO [00104] A amostra de rejeito, depois de submetida aos ensaios de caracterização, apresenta um teor de ferro de 33,62% de Fe(T), cujo resultado pode ser visto na tabela 2 abaixo.

TABELA 2 - ANÁLISE QUÍMICA TEOR DE CABEÇA [00105] A amostra de rejeito foi submetida a uma analise granulomé-trica e apresenta a seguinte granulometria conforme a tabela 3 abaixo. ο Η LU ->

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GQ < l·- [00106] A amostra do segundo ciclone apresenta a seguinte distribuição: 80% (d80) da massa é inferior a 55 mícrons, com uma mediana (d50) de 29 mícrons e 20% (d20) do peso é inferior a 12 mícrons. Estes valores podem ser visualizados no gráfico da figura 8. [00107] A amostra do rejeito foi submetida à etapa de aeroclassifi-cação em uma planta piloto, em que o sistema é composto por três ciclones dispostos em série, filtros de manga e exaustor centrifugo. Durante a operação foram coletadas amostras de cada um dos três ciclones e dos filtros de manga e submetidas a uma analise granulo-métrica, em que apresentaram os seguintes resultados. [00108] A distribuição granulométrica do primeiro ciclone encontra-se na tabela 4.

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W Ο Ω < Ο QÍ Η '01 s ο Ζ < £ Ο Ο >< θ' Ω ÇQ ο£ |_ m Ο ιο <£ —ι οι CQ < I- [00111] A amostra dos segundo ciclone apresenta a seguinte distribuição: 80% (d80) de massa inferior a 39 mícrons, com uma mediana (d50) de 25 mícrons e 20% (d20) do peso inferior a 13 mícrons. Estes valores podem ser observados no gráfico da figura 10. [00112] A distribuição granulométrica do terceiro ciclone é apresentada na tabela 6 abaixo.

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GO < I- [00113] A amostra do terceiro ciclone apresenta a seguinte distribuição: 80% (d80) da massa inferior a 27 mícrons, com uma mediana (d50) de 16 mícrons e 20% (d20) do peso inferior a 8 mícrons. Estes valores podem ser observados no gráfico da figura 11. [00114] A distribuição granulométrica dos finos coletados nos filtros de manga é apresentada na tabela 7 abaixo. < ο ζ < ε 111 ο W ο Οί I-_J LL· C0 ο ο < ο Ω£ Η 'UJ ε ο -1 D ζ < QÍ Ο .§ <> 3 ÇD ο£ |_ tft D h- <

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CQ < |_ [00115] A amostra dos filtros de manga apresenta a seguinte distribuição: 80% (d80) da massa inferior a 13 mícrons, com uma mediana (d50) de 5 mícrons e 20% (d20) do peso inferior a 1 mícron. Estes valores podem ser visualizados no gráfico da figura 12, [00116] A análise química dos produtos obtidos nos três ciclones posicionados em série mais o produto dos filtros de manga» apresentam os seguintes resultados, conforme a tabela 8 abaixo.

TABELA 8 - ANÁLISE QUÍMICA [00117] Como pode ser visto, o primeiro ciclone apresenta uma retenção de 52,3% em peso, com um teor de 34,67% de Fe{T) e apresenta 53,96% do ferro contido. O segundo ciclone com 22,6% em peso, com um teor de 33,23% de Fe(T) que corresponde a 22,35% de ferro contido, O terceiro ciclone apresenta uma retenção de 16,2% em massa, com um teor de 31,64% de ferro que representa 15,25% do ferro contido. Os filtros de manga retiveram 8,9% de peso, com um teor de 32,05 de Fe(T) e que representa 8,53% do ferro não recuperável. [00118] Todos os produtos coletados em cada um dos ciclones 11, 14 e 17 foram classificados em diferentes faixas de granulometria, conforme as distribuições grânulo métricas acima citadas. Cada uma das frações foi processada em uma unidade de separação magnética, que neste caso corresponde às unidades de separação magnética 13, 16 e 19, da planta piloto, sendo compostas por dois rolos magnéticos, um sobreposto ao outro. Todos os rolos magnéticos são de alta inten- sidade de imãs de terras raras (ferro-boro-neodímio). [00119] Cada um dos produtos obtidos nos ciclones 11, 14 e 17, respectivamente para cada uma das unidades de separações magnéticas 13, 16 e 19, conforme a figura 7, foi inserido no primeiro silo 30, do primeiro rolo magnético de alta intensidade 32, gerando a primeira fração não magnética que é descartada da unidade de separação magnética através da calha 37. Nesta separação, é gerada a primeira fração magnética que também é removido através da calha 38 e gera ainda uma fração mista que irá alimentar o segundo rolo magnético, o material será coletado e direcionado para o segundo silo 39 através da calha coletora 43. O silo do segundo rolo magnético 39 alimenta o segundo rolo magnético de alta intensidade de imãs de terras raras 40, que por sua vez gera uma segunda fração não magnética que coletada e retirada da unidade de separação magnética através da calha coletora 41, sendo também gerada uma segunda fração magnética que é coletada através da calha 42, além de uma segunda fração mistaque é coletada através da calha 44, que é incorporado em conjunto com a segunda fração não magnética. [00120] Todos os produtos não magnéticos do primeiro rolo e do segundo rolo de alta intensidade e, portanto, derivados das calhas 37, 41, além da fração mista derivada da calha e 44 são coletados em transportador de correia denominado de não magnético. [00121] Todos os produtos magnéticos do primeiro rolo e do segundo rolo de alta intensidade em, portanto, derivados das calhas 38 e 42, são coletados em um transportador de correia denominado de magnético. [00122] Para cada das unidades de separação magnética, após processameno no primeiro rolo magnético, foram coletados todos os primeiros produtos magnéticos, primeiros produtos não magnético e primeiros produtos misto do primeiro rolo e submetido ao cálculo do balanço de massa e análise química, [00123] Para cada uma das unidades de separação magnética, a fração mista do primeiro rolo magnético, alimentou o segundo rolo magnético de alta intensidade em que os produtos gerados foram coletados como segundos produtos magnéticos e segundos produtos não magnéticos, além de segundos produtos mistos e também submetido ao cálculo do balanço de massa e análise química. [00124] O resultado do balanço de massa e da análise química dos primeiros rolos magnéticos de alta intensidade encontra-se na tabela 9, TABELA 9 - RESULTADOS RECUPERAÇÃO DOS PRIMEIROS ROLOS MAGNÉTICOS DE ALTA INTENSIDADE [00125] Nos três ciclones 11, 14 e 17, dispostos em série, que correspondem à fração magnética -150 e +10 mícrons, obteve-se uma recuperação de 28,28% em massa, com um teor de 65,41% de Fe(T) e uma recuperação metalúrgica de 55,02%. Obteve-se uma geração de uma fração não magnética -150 e +10 mícrons, 29,92% em peso com um teor de 2,42% de Fe (T), que corresponde a uma perda metalúrgica de 2,15%. além disso, foi gerada uma primeira fração mista -150 e +10 mícrons, de 32,90% em massa, com um teor de 35,10 % de Fe(T) ainda com uma presença de 34,35% de Ferro contido a ser separado no segundo rolo magnético de alta intensidade. [00126] O resultado do balanço de massa e da análise química do reprocessamento das frações mistas dos segundos rolos magnéticos encontra-se na tabela 10.

TABELA 10 - RESULTADOS RECUPERAÇÃO DOS SEGUNDOS ROLOS MAGNÉTICOS DE ALTA INTENSIDADE [00127] Para a fração magnética -150 e +10 mfcrons, dos três rolos das três unidades de separação magnética, obteve-se uma recuperação de 14,90% em massa, com um teor de 64,20% de Fe(T) e com uma recuperação metalúrgica de 28,46%. Obteve-se ainda uma geração de uma fração combinada não magnética e mista -150 e +10 micro ns, com 18,00% em peso com um teor de 11,03% de Fe (T), que corresponde a uma perda metalúrgica de 5,90%. [00128] A composição do balanço metalúrgico final, compondo as frações magnéticas dos primeiros rolos mais as frações magnéticas dos segundos rolos, encontra-se na tabela 11 abaixo. TABELA 11 - QUADRO DE RECUPERAÇÃO (1o MAGNÉTICO + 2° MAGNÉTICO) [00129] Compondo os produtos magnéticos dos primeiros rolos magnéticos com os produtos dos segundos rolos magnéticos, obteve-se uma recuperação em massa 43,18% em peso, com um teor de 64,99% de Fe(T) e que corresponde a uma recuperação metalúrgica de 83,48% de ferro contido. [00130] A composição do balanço metalúrgico final, compondo as frações não magnéticas dos primeiros rolos mais as frações não mag- néticas e do misto dos segundos rolos encontra-se na tabela 12 abaixo. TABELA 12 - QUADRO DE DESCARTE (1o NÃO MAGNÉTICO + 2o NÃO MAGNÉTICO + 2° MISTO) [00131] Portanto, são descartados 47,92% em massa, com um teor de 5,65% de Fe(T) e que corresponde a 8,06 % de ferro não recuperado. [00132] Nos filtros de manga, a fração granulométrica inferior a 10 mícrons, que no processo da presente invenção não permite a sua recuperação magnética, apresenta 8,9% em peso, com um teor de 32,05% de Fe(T) e 8,48% de ferro não recuperável, conforme mostrado na tabela 13 abaixo.

TABELA 13 - COLETA DOS FILTROS DE MANGA [00133] Outras modificações dentro do espírito e do conceito desta invenção e evidentes a uma pessoa versada na técnica após uma consideração deste relatório também deverão ser consideradas dentro do escopo da invenção, conforme definida nas reivindicações apensas.

Claims

1. Sistema de beneficia mento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro presente em barragens de rejeitos e minérios rejeitados de baixo teor, que compreende: - um meio de secagem; - um conjunto de aeroclassíficadores por ciclonagem em faixas de granulometria, o conjunto de aeroclassíficadores é operacionalmente conectado à saída do meio de secagem, sendo composto por pelo menos um a cinco ciclones (11, 14, 17} dispostos em série os quais executam uma classificação dos minérios de ferro finos e super finos em faixas de granulometrias predeterminadas, particularmente de acordo com o grau de dificuldade de separabilidade magnética do material; e - um conjunto de separadores magnéticos para as faixas de granulemetria oriundas dos aeroclassíficadores, cada um dos separadores magnéticos (13, 16, 19) do conjunto de separadores magnéticos compreende de dois a quatro rolos magnéticos (32, 42, 47} dispostos em cascata, formados por imãs de terras raras de baixa e / ou alta intensidade magnética, em que os rolos magnéticos são dispostos em um ângulo de inclinação que pode variar entre 5o e 55°; caracterizado pelo fato de que o meio de secagem compreende um secador (9) injeção de ar quente com meios de agitação mecânica e eixos providos com pás (9.2) para desagregação e movimentação do material nas direções horizontal e vertical; em que cada um dos ciclones (11, 14, 17) é conectado a uma unidade de resfriamento de coluna (12, 15, 18}, de modo reduzir a temperatura do minério de óxido de ferro; e cada um dos rolos magnéticos é provido de meios para descarte de uma fração não magnética, meios para coleta de uma fra- ção magnética e meios de transferência de uma fração mista para o rolo magnético subsequente, sendo que no último rolo magnético, o meio de descarte da fração não magnética é disposto para recolher também a fração mista..

2. Sistema de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxído de ferro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de secagem é conectado a uma câmara de aquecimento (10) para gerar calor a uma temperatura em tomo de 850°C,

3. Sistema de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a saída do meio de secagem é constituída de um meio de exaustão para os gases provenientes da secagem e para os vapores de água presentes do interior do secador e para as partículas de finos e superfinos de minério de óxido de ferro,

4. Sistema de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de resfriamento é uma coluna de resfriamento a água que diminui a temperatura do material para cerca de 40 °C.

5. Sistema de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os imãs de terras raras de baixa intensidade magnética empregados nos rolos magnéticos são formados de ferro-boro e os imãs de alta intensidade magnética são formadosporferro-boro-neodimio.

6. Sistema de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro rolo magnético (32) é formado por um imã de terras raras de baixa intensidade mag- nética e os demais rolos são formados por de imãs de terras raras de alta intensidade magnética.

7. Sistema de beneficíamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro» de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o ângulo de inclinação dos rolos magnéticos variar entre 15°e 25°.

8. Sistema de beneficíamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro» de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é provido um conjunto de filtros de manga (22) ligado ao último ciclone no conjunto de aeroclas-síficadores para aspirar e reter a partículas superfinas, inferiores a granulometria deste.

9. Processo de beneficíamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro presente em barragens de rejeitos e minérios rejeitados de baixo teor, que compreende as etapas de: (a) secagem; (b) aeroclassificação dos minérios de ferro finos e super finos em faixas de granulometrias predeterminadas» particularmente de acordo com o grau de dificuldade de separabilidade magnética do material; (c) separação magnética por meio de rolos magnéticos dispostos em cascata com imãs de terras raras de baixa e / ou alta intensidade magnética» inclinados entre 5° e 55°; caracterizado pelo fato de que a etapa de secagem ocorre por injeção de ar quente com agitação mecânica e desagregação e movimentação do material nas direções horizontal e vertical; após a etapa de aeroclassificação» é realizada uma etapa de resfriamento em coluna do minério de óxido de ferro; e a etapa de separação magnética inclui ainda, em cada rolo magnético, o descarte de uma fração não magnética, a coleta de uma fração magnética e a transferência de uma fração mista para o rolo magnético subsequente, bem como o descarte da fração mista juntamente com a fração não magnética no último rolo magnético.

10. Processo de beneficiamento a seco de finos e superfi-nos de minério óxido de ferro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a secagem é realizada pela geração de calor a uma temperatura em torno de 850°C.

11. Processo de beneficiamento a seco de finos e superfi-nos de minério óxido de ferro, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que após a etapa de secagem é provida ainda a exaustão dos gases provenientes da secagem e dos vapores de água presentes do interior do secador e das partículas de finos e superfinos de minério de óxido de ferro.

12. Processo de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de resfriamento é feita por meio de uma coluna de resfriamento a água que diminui a temperatura do material para cerca de 40 °C.

13. Processo de beneficiamento a seco de finos e superfinos de minério óxido de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que a separação nos rolos magnéticos ocorre com estes em um ângulo de inclinação entre 15°e 25°.