BR112019010832A2 - uso de um composto que inclui magnésio como ligante para produzir pelotas fundidas de minério metálico, processo para fabricar pelotas fundidas de minério metálico, composição de pelotas fundidas de minério metálico e pelotas fundidas de minério metálico bruto - Google Patents

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Abstract

a presente invenção se refere ao uso de um composto que inclui magnésio como ligante para produzir pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, sendo que o dito composto inclui magnésio que compreende cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aca(oh)2.bmg(oh)2.cmgo, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de mg(oh)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total de a dita cal dolomítica semi-hidratada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “USO DE UM COMPOSTO QUE INCLUI MAGNÉSIO COMO LIGANTE PARA PRODUZIR PELOTAS FUNDIDAS DE MINÉRIO METÁLICO, PROCESSO PARA FABRICAR PELOTAS FUNDIDAS DE MINÉRIO METÁLICO, COMPOSIÇÃO DE PELOTAS FUNDIDAS DE MINÉRIO METÁLICO E PELOTAS FUNDIDAS DE MINÉRIO METÁLICO BRUTO” [001] A presente invenção refere-se a pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro.
[002] De acordo com a presente invenção, entende-se pelos termos “pelotas fundidas de minério metálico”, pelotas produzidas a partir de minério metálico que vem de minas de minério de metal. O termo “metálico” é um termo geral que inclui o minério ferroso, também chamado ferro e o metal não ferroso. O minério de metal não ferroso comumente contém metais tais como cromo, manganês, níquel, chumbo, estanho, cobre, etc.
[003] O minério de ferro (ferroso) contém principalmente ferro, cerca de 60% em peso ou acima, mas também pode conter outros metais tais como titânio e manganês em combinação com ferro.
[004] Pelotas de minério metálico são produzidas a partir de concentrado metálico fino que contém pelo menos 60% em peso de metais. Concentrado de minério metálico, também chamado simplesmente concentrado, é o produto obtido por moer finamente minério bruto em uma operação de moagem após a qual a ganga (impurezas) é removida. O produto resultante é, portanto, um concentrado de componente de metal. As impurezas restantes que podem estar presentes no concentrado são, por exemplo, silicates, aluminates, fosfates, sulfates.
[005] Pelotas de minério de ferro são produzidas a partir de concentrados magnetíticos, hematíticos, limoníticos sideríticos que contém pelo menos 60% em peso de ferro.
[006] O concentrado metálico fino é em primeiro lugar granulado em uma vasilha (recipiente) como um tambor ou um disco (panela) durante um processo de formação de pelotas, para formar as assim chamadas pelotas verdes as quais são na verdade
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2/30 pelotas brutas. Essas pelotas verdes são, então, endurecidas aquecendo-se em um forno de endurecimento que é, tipicamente, dividido em três zonas; a zona de secagem a cerca de 300 °C, a zona de calcinação a cerca de 1300 °C e a zona de resfriamento. Após o processo de endurecimento, as pelotas podem ser chamadas pelotas calcinadas e são adequadas para manipulação a granel e carregar em um reator metalúrgico, por exemplo, um alto-forno (abreviado como BF) ou um reator de redução direta (abreviado como DR), sendo que o reator de redução direta é usado antes de um forno de arco elétrico em uma usina.
[007] É conhecido o uso de minerais disponíveis naturalmente, tais como olivina, dunita, piroxenita, calcário ou dolomita, como fundentes, também chamados agentes fundentes, para melhorar as propriedades metalúrgicas das pelotas calcinadas. É de fato sabido que as propriedades e a composição química das pelotas verdes tem um impacto na qualidade de pelotas calcinadas quando usadas em reator metalúrgico. As pelotas de minério metálico que contêm fundentes também são chamadas pelotas fundidas de minério metálico ou apenas pelotas fundidas. As propriedades das pelotas fundidas dependem da natureza dos fundentes acima que são física e quimicamente diferentes e que contêm tipos e quantidades diferentes de materiais de ganga, tais como silica e/ou alumina, etc. que são considerados como impurezas nas pelotas.
[008] Na produção de pelotas fundidas, carbonates e/ou silicates são usados comumente. Carbonates apresentam a desvantagem para o produtor de pelota de consumir energia para sua calcinação, bem como a emissão de dióxido de carbono. Na produção de pelotas fundidas calcíticas, o uso de carbonato de cálcio (calcário) como fundente é comum. Na produção de pelotas fundidas magnesianas, silicato de magnésio, como olivina ou piroxenita tem sido privilegiado como o fundente.
[009] Ligantes são usados na produção de pelotas fundidas a fim de permitir a formação das pelotas verdes formando-se pelotas e, então, suportando-se as tensões mecânicas e térmicas da manipulação em seu processo de produção em particular no forno de endurecimento (nas zonas de secagem, calcinação e resfriamento).
[010] Bentonita, um tipo de argila, tem sido o ligante de escolha desde o início da
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3/30 produção de pelotas fundidas de minério metálico. Uma alternativa existente para a bentonita é o uso de ligantes orgânicos como aqueles com base em carboximetilcelulose ou poliacrilamida, que são, entretanto, mais dispendiosos e dificultam a obtenção de boas propriedades mecânicas nas pelotas finais.
[011] A presente invenção visa centrar-se no uso de ligantes alternativos para a fabricação de pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro.
[012] O documento de J. Pan et al. refere-se à produção em laboratório de pelotas fundidas calcíticas produzidas a partir da mistura de minério de ferro fino prétratado, ligante e calcário como fundentes (consultar Iron Ore conference / Perth, WA, 11 a 13 de julho de 2011, J Pan, D Q Zhu, M Emrich, T J Chun e H Chen, “Improving the fluxed pellets performance by hydrated lime instead of bentonite as binder”). Os ligantes que são comparados nesse documento são bentonita e cal hidratada e as propriedades mecânicas das pelotas fundidas resultantes são analisadas. Esse documento conclui que a substituição de bentonita por cal hidratada como ligante melhora as propriedades físicas e a resistência à compressão de pelotas calcinadas e também desempenha um papel na melhoria do desempenho metalúrgico de pelotas calcinadas.
[013] Entretanto, esse documento também revela que a fim de observar essa melhoria na resistência à compressão das pelotas calcinadas na presença de cal hidratada, a temperatura de pré-aquecimento durante o processo de endurecimento das pelotas verdes tem que ser controlada e trazida até 1.100 °C. Na verdade, a resistência à compressão das pelotas calcinadas produzidas a partir de pelotas préaquecidas com bentonita é superior a daquelas produzidas a partir de pelotas préaquecidas que contêm cal hidratada quando a temperatura de pré-aquecimento era menor do que 1.050 °C.
[014] O documento de Cribbes e Kestner (consultar Research Engineer, Dravo Corportion, Pittsburgh, Pensilvânia, Capítulo 16, páginas 272 a 285, 1977 “Some factors influencing iron ore fired pellet quality” por James D. Cribbes e Daniel W.
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Kestner) mostra que é possível usar cal hidratada como um substituto para calcário como fundente e para bentonita como ligante e ainda obter pelotas que apresentam propriedades físicas razoáveis. Nesse documento, pelotas fundidas que contêm bentonita e cal hidratada são comparadas a pelotas fundidas que contêm apenas cal hidratada. Os mesmos perceberam que, na umidade de formação de pelotas ótima para pelotas que contém bentonita mais calcário, as pelotas produzidas apenas com cal hidratada produzem, após o processo de endurecimento, pelotas calcinadas que têm uma superfície difusa e irregular. Os mesmos também constataram que é necessário reduzir a umidade de pelota verde para pelotas que contêm apenas cal hidratada em comparação com as pelotas que contém bentonita, para obter pelotas calcinadas que apresentam uma boa resistência calcinada após o processo de endurecimento. Esses resultados mostraram que o controle dos parâmetros de formação de pelotas tais como umidade das pelotas verdes é mais difícil com o uso de cal hidratada como fundente e ligante e que as propriedades das pelotas verdes quando não bem controladas podem ter um impacto na qualidade de pelotas calcinadas.
[015] O documento de Gielen refere-se à produção industrial de pelotas produzidas a partir de concentrado hematítico (consultar Society of mining engineers of aime, Colorado, 1983, “Quality improvements and energy savings in iron ore pelletizing” por H.H. Gielen, H.S. Heep, M. R. Hohensee, H. G. Papacek, V. V. Arnim). Nesse documento, os mesmos expuseram que cal hidratada não é de forma alguma um bom substituto para bentonita como um ligante em pelotas fundidas. Pelotas verdes que contêm cal hidratada como um ligante tinham uma forte tendência a aderir, provocando um grande quantidade de dificuldades com plataformas de tela entupidas. Os mesmos destacaram que, com melhorias obtidas na seção de filtro (bolo de filtração) durante uma etapa de filtração os concentrados de fino e ao mesmo tempo uma substituição parcial de cal hidratada por calcário na composição das pelotas verdes, as dificuldades durante a etapa de formação de pelotas foram reduzidas.
[016] Devido às dificuldades mencionadas acima encontradas quando ligantes
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5/30 diferentes de bentonita foram testados, ao longo do tempo, bentonita acabou por ser o ligante de escolha na produção de pelotas fundidas especialmente devido ao fato de que a mesma melhora o processo de formação de pelotas por controlar o teor de umidade das pelotas verdes. Na verdade, o processo de formação de pelotas e, mais precisamente, a taxa de formação de pelotas é, entre outros, controlada pelo teor de umidade da mistura bruta usada para produzir pelotas verdes. Foi constatado que a bentonita regula com mais facilidade o teor de umidade durante o processo de formação de pelotas.
[017] Entretanto, embora bentonita pareça ser inevitável para produzir pelotas metálicas fundidas com boas propriedades físicas, a mesma apresenta a desvantagem de trazer mais impurezas, principalmente silica e alumina, para as pelotas verdes. Essas impurezas suportam o processo de endurecimento e podem ser encontradas nas pelotas calcinadas. A adição de impurezas tais como silica ou alumina às pelotas calcinadas provoca em seguida o aumento da quantidade de escória no forno metalúrgico (principalmente no alto-forno ou no forno de arco elétrico) que não é desejável.
[018] A presente invenção refere-se adicionalmente a pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro que contêm composto que inclui magnésio como ligante.
[019] A expressão “composto que inclui magnésio”, significa na presente invenção, um composto com base em magnésio tal como hidróxido de magnésio, tetra-hidróxido de cálcio e magnésio, (di)hidróxido de cálcio e magnésio óxido e misturas dos mesmos.
[020] Ademais, a basicidade das pelotas calcinadas tem que ser controlada controlando-se a fração entre compostos de Ca e/ou Mg (expressos como óxidos CaO e/ou MgO) por um lado, e S1O2 e/ou AI2O3 por outro lado. A quantidade desses compostos é, entretanto, governada pela composição química das pelotas verdes que é ela própria controlada pela composição dos compostos usados inicialmente para produzir as mesmas.
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6/30 [021] Pelotas metálicas fundidas têm que preencher critérios críticos para serem usadas em reatores metalúrgicos, tais como alto-forno ou reator de redução direta. As propriedades mecânicas e metalúrgicas das pelotas calcinadas precisa ser adequada, por exemplo, para evitar decrepitação ou dilatação em temperaturas altas no interior do reator metalúrgico.
[022] As pelotas verdes (brutas) também têm que apresentar propriedades físicas adequadas para resistir ao processo de endurecimento sem serem degradadas pelo aumento da temperatura e as restrições de compressão no forno de endurecimento.
[023] Além disso, é importante controlar a umidade das pelotas fundidas verdes. A razão entre os componentes sólidos e a água adicionada durante o processo de formação de pelotas é crucial para ter pelotas com o tamanho certo, bem como apresentar um bom comportamento nas próximas etapas do processo, especialmente no interior do forno de endurecimento. A razão entre os componentes diferentes na composição inicial em pó é, portanto, crucial para processar pelotas verdes que apresentem as propriedades físico-químicas apropriadas durante o processo de endurecimento bem como posteriormente na forma de pelotas calcinadas, no interior dos reatores metalúrgicos.
[024] Além disso, na verdade, principalmente devido ao empobrecimento do minério metálico, também é, muito frequentemente, exigido ser capaz de processar pelotas verdes que partem de concentrado metálico na forma de uma pasta fluida (isto é, uma suspensão, em particular uma suspensão aquosa) de concentrado metálico. O controle do teor de umidade durante o processo de formação de pelotas é, portanto, nesse caso muito mais desafiador.
[025] Por outro lado, as pelotas calcinadas resultantes também têm que apresentar propriedades físicas e metalúrgicas satisfatórias para serem usadas posteriormente em reatores metalúrgicos.
[026] As propriedades físicas são essenciais, por exemplo, devido ao fato de que quebra e abrasão das pelotas calcinadas levam à perda de material durante seu
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7/30 armazenamento e transporte. Além disso, é preferencial que as pelotas calcinadas apresentem uma boa resistência mecânica, também chamada resistência ao esmagamento ou à compressão, a fim de evitar qualquer perda de permeabilidade no reator metalúrgico quando carregadas no mesmo. A resistência mecânica das pelotas pode ser medida, por exemplo, pelo padrão ISO 4700, “Determinação da resistência ao esmagamento”.
[027] As qualidades metalúrgicas das pelotas calcinadas também são um critério importante que é caracterizado pela redutibilidade, a dilatação e a ruptura à baixa temperatura das pelotas calcinadas, principalmente de acordo com o padrão ISO 7215, “Determinação da redutibilidade pelo grau final de índice de redução” ou de acordo com o padrão ISO 4695 “Determinação da redutibilidade pela taxa de índice de redução”, o padrão ISO 4698, “Determinação do índice de dilatação livre” e o padrão ISO 4696 “Determinação de índices de redução-desintegração à baixa temperatura por método estático”.
[028] O documento J. Pan et al. que foi citado anteriormente (consultar Iron Ore conference / Perth, WA, 11 a 13 de julho de 2011, J Pan, D Q Zhu, M Emrich, T J Chun e H Chen, “Improving the fluxed pellets performance by hydrated lime instead of bentonite as binder” também menciona que na produção de pelotas fundidas, o teor de MgO afeta significativamente o desempenho de calcinação de pelotas fundidas e teor de MgO superior leva a uma resistência à compressão inferior das pelotas calcinadas produzidas a partir de pelotas pré-aquecidas (consultar Zhang, 2009 e Wang, Liu e Chen, 2004).
[029] Embora, tenha sido constatado que 0,9% de MgO puro em pelota pode reduzir o índice de degradação da redução (RDI) para tão baixo quanto 7,5%, o mesmo também mostra uma deterioração em resistência à compressão das pelotas calcinadas (consultar Transactions of the Indian Institute of Metals, agosto de 2016, Volume 69, Issue 6, páginas 1141 a 1153, Role of MgO and Its Different Minerals on Properties of Iron Ore Pellet, Md. Meraj, Susanta Pramanik, Jagannath Pal.). Esse documento afirma que, quando se adiciona aditivos de magnésio, a resistência das
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8/30 pelotas calcinadas será diminuída devido à oxidação de magnetita que é atrasada pela presença de MgO nas pelotas.
[030] Outros fundentes com base em MgO têm sido testados e fornecem boas propriedades de resistência em temperatura de endurecimento inferior, mas não podem reduzir índice de degradação para nível suficientemente baixo.
[031] Em vista desses requisitos sensíveis, não é fácil modificar a composição de pelotas fundidas de minério metálico sem completamente prejudicar as propriedades físico-químicas sensíveis das pelotas verdes e das pelotas calcinadas. Devido à qualidade das pelotas calcinadas depender das propriedades das pelotas verdes, também é necessário controlar a qualidade das pelotas verdes para obter pelotas calcinadas adequadas para uso em fornos metalúrgicos.
[032] Apesar de suas desvantagens, a bentonita é no momento recomendada para alcançar todas as exigências mencionadas acima essenciais para obter pelotas metálicas fundidas adequadas para suportar um processo de endurecimento quando na forma de pelotas verdes e, depois disso, para uso em reatores de redução direta ou altos-fornos quando na forma de pelotas calcinadas.
[033] Entretanto, ainda há uma necessidade de fornecer pelotas fundidas de minério metálico alternativas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, que apresentem basicidade controlada, umidade controlada e propriedades mecânicas e metalúrgicas melhoradas ao mesmo tempo em que reduzem o volume de escória no forno metalúrgico.
[034] Para esse fim, a invenção fornece o uso de um composto que inclui magnésio como ligante para produzir pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, caracterizado pelo fato de que o composto que inclui magnésio compreende cal dolomítica semi-hidratada ou cal dolomítica de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
[035] Esse composto é uma derivado de dolomita ou calcário dolomítico, que
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9/30 será chamado uma cal dolomítica semi-hidratada na presente invenção, obtida por calcinação e, então, por hidratação parcial (hidratado com água) de uma dolomita natural ou calcário dolomítico.
[036] A cal dolomítica semi-hidratada pode, portanto, conter as mesmas impurezas que aquelas da dolomita a partir da qual a mesma é produzida.
[037] Cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a presente invenção pode, portanto, conter impurezas, tais como óxido de enxofre, SOs, silica, S1O2 ou mesmo alumina, AI2O3, a soma das quais está em um nível de alguma % em peso. As impurezas são expressas no presente documento sob sua forma de óxido, mas naturalmente, as mesmas poderíam aparecer como minerais diferentes. Cal dolomítica semi-hidratada contém, em geral, também alguma % em peso (até 10%) de resíduos não queimados residuais, a saber, magnésio e/ou carbonates de cálcio, MgCOs e/ou CaCOs (em geral, essencialmente CaCOs). Em alguns casos, algum óxido de cálcio CaO não reagido (não hidratado) podería aparecer em um nível de 1 % em peso ou menos.
[038] Como pode ser visto, a presente invenção descreve 0 uso não de misturas físicas, mas na verdade de um composto único que fornece tanto magnésio quanto compostos de cálcio, a saber, Mg(OH)2, Ca(OH)2 e MgO. O uso de um composto único em vez de misturas físicas de múltiplos compostos tem uma vantagem prática considerável, uma vez que 0 método para produzir as pelotas será mais fácil quando um único ligante é usado em vez de vários. Ademais, a homogeneidade da dispersão dos compostos de Ca e Mg na composição das pelotas também é melhorada quando ambos esses componentes são fornecidos por meio de um único ligante, 0 próprio perfeitamente homogêneo.
[039] Por outro lado, 0 mesmo tem a vantagem, quando comparado com dolomita completamente hidratada, de ser um produto que é muito mais fácil para obter. Na verdade, dolomita totalmente hidratada, a qual pode ser representada por uma fórmula em peso do tipo xCa(OH)2.yMg(OH)2 e que contém resíduos não hidratados CaO e/ou MgO apenas em quantidades vestigiais (menos do que 1%) é difícil para obter, uma
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10/30 vez que a mesma exige hidratação completa de dolomita calcinada, em geral, realizada sob pressão até 1 MPa (10 bars) e temperatura alta, até 180 °C. A dolomita totalmente hidratada de fórmula geral xCa(OH)2.yMg(OH)2, portanto, permanece no presente momento um produto especializado.
[040] Na presente invenção, cal dolomítica semi-hidratada é usada como um ligante a fim de deixar as pelotas fundidas de minério metálico serem formadas apropriadamente e para suportar o processo de endurecimento, que fornece, posteriormente, pelotas calcinadas de boa qualidade, o que significa que têm boas propriedades mecânicas e metalúrgicas.
[041] Na verdade, foi observado surpreendentemente na presente invenção que é possível substituir o ligante usado comumente, a saber, bentonita, por um ligante composto de cal dolomítica semi-hidratada que contém entre 0,5 e 19,5% em peso de Mg(OH)2 sem degradar as propriedades físico-químicas das pelotas fundidas de minério metálico, contra todas as expectativas.
[042] Na cal dolomítica semi-hidratada usada como ligante na presente invenção, a proporção de Mg(OH)2 é mantida entre 0,5 e 19,5 % em peso a fim de controlar o teor de umidade da composição durante o processo de produção de pelotas verdes e para melhorar as propriedades mecânicas das pelotas verdes resultantes.
[043] Vantajosamente, a fração em peso b de Mg(OH)2 é superior ou igual a 1 %, em particular superior ou igual a 1,5%, mais particularmente, superior ou igual a 2%, preferencialmente, superior ou igual a 5% e menor ou igual a 18%, em particular menor ou igual a 15% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semihidratada.
[044] Foi demonstrado na presente invenção que é possível substituir totalmente bentonita ou qualquer produto orgânico como um ligante e olivina (ou outro silicato) como um fundente por cal dolomítica semi-hidratada.
[045] Outra vantagem do uso de cal dolomítica semi-hidratada como um ligante leva a uma diminuição no consumo de carbonates como um fundente, se os mesmos são usados, o que provoca uma diminuição nas emissões de CO2 durante 0 processo
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11/30 de endurecimento.
[046] Além disso, quando a cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a presente invenção substitui compostos que incluem silicates, a mesma permite a redução da taxa de escória no alto-forno.
[047] Preferencialmente, de acordo com a presente invenção, a razão de peso do dito ligante está entre 0,5% e 5%, preferencialmente, entre 0,5% e 1,5 % em peso em relação ao peso total das pelotas.
[048] Alternativamente, de acordo com a presente invenção, a fração em peso de cal dolomítica semi-hidratada está entre 80% e 100%, preferencialmente, entre 90% e 100%, mais preferencialmente, entre 95% e 100%, vantajosamente entre 97% e 100%, preferencialmente, entre 98% e 100% em peso em relação ao peso total do ligante. Em uma modalidade particular da invenção, a cal dolomítica semi-hidratada é 100% em peso em relação ao peso total do ligante.
[049] Vantajosamente, a fração em peso c de MgO é maior ou igual a 5%, preferencialmente, maior ou igual a 10%, vantajosamente maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 20% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e é menor ou igual a 41%, preferencialmente, menor ou igual a 30% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
[050] Nessa modalidade particular da invenção, se é previsto conteúdo superior de MgO, óxido de magnésio pode ser adicionada como um fundente complementar. Mais preferencialmente, a fração em peso a de Ca(OH)2 é maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 30%, vantajosamente maior ou igual a 40%, preferencialmente, maior ou igual a 45% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e é menor ou igual a 85%, preferencialmente, menor ou igual a 65%, vantajosamente menor ou igual a 60%, mais preferencialmente, menor ou igual a 55% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
[051] Preferencialmente, a cal dolomítica semi-hidratada está em forma de pó.
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12/30 [052] Alternativamente, a cal dolomítica semi-hidratada está na forma de uma suspensão aquosa do dito composto com base na dita cal dolomítica semi-hidratada. [053] Além disso, em uma modalidade particular, a cal dolomítica semi-hidratada compreende partículas que apresentam área de superfície específica BET obtida de adsorção de nitrogênio compreendida entre 5 e 25 m2/g, em particular entre 10 m2/g e 20 m2/g.
[054] O termo “partículas” no sentido da presente invenção, significa a menor descontinuidade sólida da carga mineral que pode ser observada com um microscópio eletrônico de varredura (SEM).
[055] A expressão “área de superfície específica BET”, significa em no presente relatório descritivo a área de superfície específica medida por manometria com adsorção de nitrogênio em 77 K após desgaseificação sob vácuo a uma temperatura compreendida entre 150 e 250 °C, principalmente a 190 °C por pelo menos 2 horas e calculada de acordo com o método BET de múltiplos pontos como descrito no padrão ISO 9277:2010E.
[056] Vantajosamente, a cal dolomítica semi-hidratada compreende partículas que apresentam um volume de poro BJH total que consiste em poros com um diâmetro menor do que 1.000 Â, obtidas a partir de dessorção de nitrogênio compreendido entre 0,05 e 0,15 cm3/g.
[057] A expressão “volume de poro BJH” de acordo com a presente invenção, significa o volume de poro como medido por manometria com adsorção de nitrogênio em 77 K após desgaseificação sob vácuo a uma temperatura compreendida entre 150 e 250 °C, principalmente a 190 °C por pelo menos 2 horas e calculada de acordo com o método BJH, com o uso da curva de dessorção, com a hipótese de uma geometria de poro cilíndrica.
[058] A expressão “volume de poro total” no presente relatório descritivo, significa o volume de poro BJH que consiste em poros com um diâmetro menor ou igual a 1.000 Â.
[059] Preferencialmente, a cal dolomítica semi-hidratada compreende partículas
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13/30 que apresentam um dio maior ou igual a 0,5 pm, em particular cerca de 1 pm.
[060] Além disso, a cal dolomítica semi-hidratada compreende vantajosamente partículas que apresentam um dso compreendido entre 4 pm e 8 pm.
[061] Em particular, a cal dolomítica semi-hidratada compreende partículas que apresentam um d97 compreendido entre 40 pm e 95 pm.
[062] A notação dx representa um diâmetro expresso em pm, medida por granulometria a laser em metanol após sonicação, em relação à qual X % em volume das partículas medidas são menores ou iguais.
[063] Em outra modalidade da presente invenção, as pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, contêm concentrado de minério metálico, em particular concentrado de minério de ferro, que apresenta partículas que têm uma finura Blaine compreendida entre 1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g e 2.200 cm2/g.
[064] A expressão “finura Blaine”, significa em no presente relatório descritivo finura medida de acordo com o padrão ASTM C-204-07 com o uso de um aparelho de permeabilidade ao ar e o Método de Teste A. A finura Blaine de partículas é a área de superfície específica expressa como a área de superfície em centímetros quadrados por grama de partículas.
[065] Em uma modalidade particularmente preferencial de acordo com a invenção, as pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, apresentam uma distribuição de tamanho caracterizada por 90% a 98% das pelotas que apresentam um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
[066] Em uma modalidade particularmente preferencial de acordo com a invenção, pelotas fundidas de minério metálico são pelotas fundidas de minério de ferro que compreendem concentrado de minério de ferro fino selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura dos mesmos.
[067] Em outra modalidade da presente invenção, as pelotas fundidas de minério metálico, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro, compreendem adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato
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14/30 de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicatos de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
[068] Preferencialmente, o dito fundente está entre 0,5% e 15% em peso em relação ao peso total das pelotas.
[069] Vantajosamente, de acordo com a presente invenção, as pelotas fundidas de minério metálico, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro, são pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto.
[070] O teor de umidade das pelotas é controlado, mesmo na ausência de bentonita, e as propriedades mecânicas e metalúrgicas das pelotas são melhoradas. [071] As pelotas fundidas de minério metálico bruto são caracterizadas por uma resistência ao esmagamento antes de secar (“pelota úmida”) que é compreendida entre 10 e 30 N por pelota e após secar (“pelota seca”) que é compreendida entre 30 e 90 N por pelota.
[072] As pelotas fundidas de minério metálico bruto de acordo com a presente invenção apresentam uma temperatura de choque igual ou maior que 250 °C.
[073] A expressão “temperatura de choque” significa, de acordo com a presente invenção, a temperatura mínima em que fissuras são produzidas nas pelotas brutas úmidas quando colocadas no interior de um mufla aquecida, diretamente a partir de temperatura ambiente. Para esse propósito, várias amostras de pelotas brutas são submetidas individualmente a temperatura aumentada gradualmente. Tipicamente, uma primeira amostra será submetida a 200 °C, uma segunda a 250 °C..., até pelotas fissuradas serem observadas em uma amostra. Essas fissuras aparecem muito rapidamente (poucos minutos) nas pelotas após submissão à temperatura de configuração.
[074] Alternativamente, as pelotas fundidas de minério metálico, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro de acordo com a presente invenção, são pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas.
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15/30 [075] Graças à cal dolomítica semi-hidratada usada como ligante na presente invenção, as pelotas calcinadas apresentam também propriedades mecânicas melhoradas após o processo de endurecimento. A resistência ao esmagamento das pelotas calcinadas de acordo com a presente invenção medida de acordo com o padrão ISO 4700 é compreendida entre 2.000 e 5.000 N/pelota, preferencialmente, compreendida entre 2.500 e 5.000 N/pelota.
[076] Além disso, a qualidade das pelotas calcinadas de acordo com a presente invenção tem sido melhorada uma vez que a substituição dos minerais contidos na bentonita permite, por exemplo, a redução do volume de escória no alto-forno ou forno de arco elétrico após o reator de redução direta.
[077] Preferencialmente, as pelotas calcinadas de acordo com a invenção contêm menos do que 10%, em particular menos do que 5% em peso de S1O2 em relação ao peso total das pelotas.
[078] O metal total, em particular ferro, teor nas pelotas calcinadas é preferencialmente, igual ou maior a 55%, em particular igual ou maior a 60%, vantajosamente igual ou maior a 65% em peso em relação ao peso total das pelotas. [079] As propriedades metalúrgicas das pelotas calcinadas obtidas de acordo com a presente invenção são uma redutibilidade acima de 0,70%/minuto, seguindo 0 padrão ISO 4695, “Determinação da redutibilidade pela taxa de índice de redução”, abaixo de 20% de dilatação (por flutuabilidade), seguindo 0 padrão ISO 4698, “Determinação do índice de dilatação livre” e uma resistência ao esmagamento após redução acima de 150 N/pelota, seguindo o padrão ISO 4696 “Determinação de índices de redução-desintegração à baixa temperatura por método estático». O uso de cal dolomítica semi-hidratada que contém hidróxido de magnésio em um proporção compreendida entre 0,5 e 19,5% em peso como ligante em pelotas fundidas de minério metálico permite, portanto, a produção de pelotas fundidas de minério metálico com propriedades mecânicas adequadas juntamente com uma composição química adequada para uso em elétrico ou alto-forno.
[080] Outras modalidades do uso de acordo com a invenção são mencionadas
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16/30 nas reivindicações anexas.
[081] A invenção também se refere a um processo para fabricar pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro que compreende as etapas de:
- fornecer um concentrado de minério metálico fino, em particular um concentrado de minério de ferro a um recipiente;
- fornecer um ligante ao dito recipiente;
- ajustar a umidade no dito recipiente para formar uma mistura úmida;
- formar pelotas e peneirar a dita mistura úmida em pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto;
caracterizado pelo fato de que o dito ligante é um composto que inclui magnésio que compreende cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
[082] A formação de pelotas e a etapa de peneiramento é, preferencialmente, realizada em uma vasilha de granulação como um tambor ou disco (panela) que pode ser o recipiente, ou não.
[083] O tempo de residência da mistura úmida para formar as pelotas no interior do de tambor de granulação é compreendido entre 50 e 200 s para pelotas que apresentam um diâmetro compreendido entre 8 e 16 mm.
[084] Preferencialmente, o processo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente a etapa de endurecer as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, em um forno de endurecimento.
[085] A dita etapa de endurecimento compreende vantajosamente as etapas de: secar as pelotas brutas a cerca de 300 °C durante uma duração predeterminada compreendida entre 5 min e 15 min para formar pelotas brutas secas;
- pré-aquecer as pelotas brutas secas a uma temperatura igual ou maior a
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800 °C durante uma duração predeterminada compreendida entre 5 min e 20 min para formar pelotas brutas pré-aquecidas;
- calcinar as pelotas brutas pré-aquecidas a uma temperatura igual ou maior a 1.200 °C durante uma duração predeterminada compreendida entre 5 min e 20 min para formar pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas;
[086] Vantajosamente, de acordo com a presente invenção, a etapa de ajustar a umidade é uma etapa de adicionar um fase aquosa para formar a dita mistura úmida. [087] A etapa de adicionar um fase aquosa é, preferencialmente, uma adição gradual da fase aquosa na mistura em pó.
[088] Preferencial mente a fase aquosa é água.
[089] Vantajosamente, de acordo com a invenção, a etapa de ajustar a umidade é realizada até a dita mistura apresentar um teor de umidade compreendido entre 5% e 15% em peso em relação ao peso total da dita mistura.
[090] Em outra modalidade do processo de acordo com a invenção, pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, apresentam uma distribuição de tamanho caracterizada por 90% a 98% das pelotas que apresentam um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
[091] Preferencialmente, o processo de acordo com a invenção compreende adicionalmente uma etapa de fornecer um fundente antes da etapa de ajustar a umidade, sendo que o fundente é, preferencialmente, selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, olivina, piroxenita, outros silicates de magnésio e mistura dos mesmos.
[092] Preferencialmente, a fração em peso c de MgO é maior ou igual a 5%, preferencialmente, maior ou igual a 10%, vantajosamente maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 20% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e é menor ou igual a 41%, preferencialmente, menor ou igual a 30% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada, a fração em peso a de Ca(OH)2 é maior ou igual a 15%,
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18/30 preferencialmente, maior ou igual a 30%, vantajosamente maior ou igual a 40%, preferencialmente, maior ou igual a 45% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e é menor ou igual a 85%, preferencialmente, menor ou igual a 65%, vantajosamente menor ou igual a 60%, mais preferencialmente, menor ou igual a 55% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
[093] Vantajosamente, no processo de acordo com a invenção, o ligante é adicionado em uma quantidade compreendida entre 0,5% e 5%, preferencialmente, entre 0,5% e 1,5% em peso em relação ao peso total das pelotas.
[094] Alternativamente, de acordo com a presente invenção, a fração em peso de cal dolomítica semi-hidratada está entre 80% e 100%, preferencialmente, entre 90% e 100%, mais preferencialmente, entre 95% e 100%, vantajosamente entre 97% e 100%, preferencialmente, entre 98% e 100% em peso em relação ao peso total do ligante. Em uma modalidade particular da invenção, a cal dolomítica semi-hidratada é 100% em peso em relação ao peso total do ligante.
[095] No processo de acordo com a invenção, o dito concentrado de minério metálico fino, em particular concentrado de minério de ferro, apresenta vantajosamente uma finura Blaine compreendida entre 1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g e 2.200 cm2/g.
[096] Outras modalidades do processo de acordo com a invenção são mencionadas nas reivindicações anexas.
[097] A presente invenção também se refere a uma composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular de pelotas fundidas de minério de ferro, que compreende:
- um concentrado de minério metálico fino, em particular um concentrado de minério de ferro em uma quantidade compreendida entre 80% em peso e 99% em peso em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico;
- um composto que inclui magnésio como ligante em uma quantidade compreendida entre 0,1% em peso e 5% em peso, em particular entre 0,5% em peso
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19/30 e 1,5% em peso em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico;
- um teor de umidade compreendido entre 5% em peso e 15% em peso em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico;
caracterizado pelo fato de que o composto que inclui magnésio compreende uma cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
[098] Alternativamente, de acordo com a presente invenção, a fração em peso de cal dolomítica semi-hidratada está entre 80% e 100%, preferencialmente, entre 90% e 100%, mais preferencialmente, entre 95% e 100%, vantajosamente entre 97% e 100%, preferencialmente, entre 98% e 100% em peso em relação ao peso total do ligante. Em uma modalidade particular da invenção, a cal dolomítica semi-hidratada é 100% em peso em relação ao peso total do ligante.
[099] Vantajosamente, a composição de acordo com a invenção compreende adicionalmente de 0,5% em peso a 15% em peso de aditivos como fundentes em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico.
[0100] Preferencialmente, na composição de acordo com a invenção, a fração em peso c de MgO é maior ou igual a 5%, preferencialmente, maior ou igual a 10%, vantajosamente maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 20% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e é menor ou igual a 41 %, preferencialmente, menor ou igual a 30% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada, a fração em peso a de Ca(OH)2 é maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 30%, vantajosamente maior ou igual a 40%, preferencialmente, maior ou igual a 45% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e é menor ou igual a 85%, preferencialmente, menor ou igual a 65%, vantajosamente menor ou igual a 60%, mais preferencialmente, menor ou igual a 55% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso
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20/30 total da dita cal dolomitica semi-hidratada.
[0101] Em outra modalidade da composição de acordo com a invenção, a cal dolomitica semi-hidratada compreende partículas que apresentam área de superfície específica BET obtida de adsorção de nitrogênio compreendida entre 5 e 25 m2/g, preferencialmente, entre 10 m2/g e 20 m2/g.
[0102] Preferencialmente, a cal dolomitica semi-hidratada da composição de acordo com a invenção compreende partículas que apresentam um volume de poro BJH total que consiste em poros com um diâmetro menor do que 1.000 Â, obtidas a partir de dessorção de nitrogênio compreendido entre 0,05 e 0,15 cm3/g.
[0103] Mais preferencialmente, a cal dolomitica semi-hidratada compreende partículas que apresentam um tamanho caracterizado por um dw igual ou maior do que 0,5 pm, e/ou um dso compreendido entre 4 pm e 8 pm, e/ou um d97 compreendido entre 40 pm e 95 pm.
[0104] Alternativamente, o concentrado de minério metálico, em particular concentrado de minério de ferro, apresenta partículas que têm uma finura Blaine compreendida entre 1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g e 2.200 cm2/g.
[0105] Preferencialmente, o concentrado de minério de ferro fino é selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura dos mesmos.
[0106] Em uma modalidade preferencial, a composição de acordo com a invenção, compreende adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicates de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
[0107] Outras modalidades da composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com a invenção são mencionadas nas reivindicações anexas.
[0108] A presente invenção também se refere a pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, que compreendem:
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- um concentrado de minério metálico fino, em particular um concentrado de minério de ferro em uma quantidade compreendida entre 80% em peso e 99% em peso em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto;
- um composto que inclui magnésio como ligante em uma quantidade compreendida entre 0,1% em peso e 5% em peso, em particular entre 0,5% em peso e 1,5% em peso em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto;
- um teor de umidade compreendido entre 5% em peso e 15% em peso em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto;
caracterizado pelo fato de que o composto que inclui magnésio compreende uma cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada das ditas pelotas fundidas de minério metálico bruto. [0109] Alternativamente, de acordo com a presente invenção, a fração em peso de cal dolomítica semi-hidratada está entre 80% e 100%, preferencialmente, entre 90% e 100%, mais preferencialmente, entre 95% e 100%, vantajosamente entre 97% e 100%, preferencialmente, entre 98% e 100% em peso em relação ao peso total do ligante. Em uma modalidade particular da invenção, a cal dolomítica semi-hidratada é 100% em peso em relação ao peso total do ligante.
[0110] Em particular as ditas pelotas fundidas de minério de ferro bruto apresentam adicionalmente uma resistência ao esmagamento compreendida entre 10 e 30 N/pelota.
[0111] Vantajosamente, as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, compreendem adicionalmente de 0,5% em peso a 15% em peso de aditivos como fundentes em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto.
[0112] Alternativamente, de acordo com a presente invenção, as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro bruto,
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22/30 apresentam uma temperatura de choque igual ou maior a 250 °C.
[0113] Preferencialmente, as ditas pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular as ditas pelotas fundidas de minério de ferro bruto, apresentam adicionalmente uma resistência ao esmagamento entre 30 e 90 N/pelota após secar. [0114] Isso significa que as pelotas brutas apresentam uma resistência ao esmagamento compreendida entre 10 e 30 N/pelota antes de secar, quando as mesmas são pelotas úmidas brutas, e apresentam uma resistência ao esmagamento entre 30 e 90 N/pelota após secar, quando as mesmas são pelotas secas brutas.
[0115] A etapa de secagem é realizada a cerca de 105 °C durante uma duração predeterminada, tipicamente, compreendida entre 12 h e 24h.
[0116] Vantajosamente, as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com a invenção apresentam uma distribuição de tamanho em que 90% a 98% das pelotas apresenta um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
[0117] As pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com a invenção compreendem vantajosamente concentrado de minério de ferro fino selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura dos mesmos.
[0118] Preferencialmente, as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com a invenção compreendem adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicates de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
[0119] Vantajosamente, as pelotas brutas de acordo com a invenção contêm concentrado de minério metálico, em particular concentrado de minério de ferro, que apresenta partículas que têm uma finura Blaine compreendida entre 1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g e 2.200 cm2/g.
[0120] Outras modalidades de pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com a invenção são
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23/30 mencionadas nas reivindicações anexas.
[0121] A presente invenção também se refere a pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas que compreendem:
- um teor de metal igual ou maior a 55%, em particular igual ou maior a 60%, vantajosamente igual ou maior a 65% em peso em relação ao peso total das pelotas, caracterizado pelo fato de que as pelotas apresentam uma razão entre Ca/Mg entre 0,8 e 2, em particular entre 0,8 e 1,7, mais particularmente entre 0,8 e 1,2 e apresentam uma resistência ao esmagamento medida de acordo com o padrão ISO 4700 compreendida entre 2.000 e 5.000 N/pelota, preferencialmente, compreendida entre 2.500 e 5.000 N/pelota.
[0122] Em outra modalidade das pelotas calcinadas de acordo com a invenção, as ditas pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, contêm menos do que 10%, em particular menos do que 5% em peso de S1O2 em relação ao peso total das pelotas.
[0123] As pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, de acordo com a invenção compreendem vantajosamente concentrado de minério de ferro fino selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura dos mesmos.
[0124] Preferencialmente, as pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, de acordo com a invenção compreendem adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicatos de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
[0125] Em uma modalidade particularmente preferencial de acordo com a invenção, as pelotas de minério metálico de ferro fundido calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, apresentam uma distribuição de tamanho em que 90% a 98% das pelotas apresenta um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
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24/30 [0126] Outras modalidades de pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, de acordo com a invenção são mencionadas nas reivindicações anexas.
EXEMPLO [0127] Uma composição que contém o ligante de acordo com a invenção foi implantada e apresenta as características apresentadas na Tabela 1. Na Tabela 1, a % em peso é expresso em relação ao peso total das pelotas.
TABELA 1
Basicidade expressa como (CaO/SiC>2) 0,75
Mg expresso como MgO (% em peso) 1,3
Magnetita (% em peso) 57,4
Hematita (% em peso) 36,6
Calcário (% em peso) 1,2
Dolomita (% em peso) 2,8
Cal dolomítica semi-hidratada (% em peso) 1,5
Bentonita (% em peso) 0
Antracita (% em peso) 0,5
[0128] A quantidade de Mg elementar expresso como MgO representa a quantidade de Mg elementar na mistura dos diferentes componentes que formam a composição das pelotas.
[0129] Calcário e dolomita aparecem como fundentes. Água é adicionada à composição de acordo com a Tabela 1 a fim de peneirar e formar pelotas da mistura úmida que resultam em pelotas brutas.
[0130] As pelotas brutas são secas a cerca de 300 °C para formar pelotas brutas secas. As pelotas brutas secas são pré-aquecidas a 800 °C para formar pelotas brutas pré-aquecidas. As pelotas brutas pré-aquecidas são calcinadas a 1.280 °C para
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25/30 formar pelotas calcinadas. O tempo de ciclo total da etapa de secagem ao fim da etapa de calcinação é 22,4 minutos e a altura do leito de esferas verdes/camada de base de fornalha é 300/100 mm.
[0131] As pelotas calcinadas apresentam 64,2% em peso de Fe e 4,2% em peso de S1O2 com base no peso total das pelotas calcinadas.
[0132] A resistência ao esmagamento das pelotas calcinadas medida de acordo com 0 padrão ISO 4700 é 3320 N/pelota.
[0133] As pelotas calcinadas são submetidas a um teste de dilatação de acordo com 0 padrão ISO 4698 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com 0 padrão ISO 4700.
[0134] Em seguida, as pelotas calcinadas são submetidas a um teste de redutibilidade de acordo com 0 padrão ISO 4695 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com 0 padrão ISO 4700.
[0135] Por fim, as pelotas calcinadas são submetidas a um teste de desintegração de acordo com 0 padrão ISO 4696 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com 0 padrão ISO 4700.
[0136] Os resultados dessas medições são mostrados na Tabela 2.
TABELA 2
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de dilatação de acordo com a ISO 4698 (N/pelota) 180
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de redutibilidade de acordo com a ISO 4695 (N/pelota) 420
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de desintegração de acordo com a ISO 4696 (N/pelota) 260
[0137] Uma composição que contém um ligante de acordo com a invenção foi
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26/30 implantada e apresenta as características apresentadas na Tabela 3. Na Tabela 3, a % em peso é expresso em relação ao peso total das pelotas.
TABELA 3
Basicidade expressa como (CaO/SiO2) 0,2
Mg expresso como MgO (% em peso) 1,22
Magnetita (% em peso) 49,5
Hematita (% em peso) 49,5
Ligante que compreende cal dolomítica semihidratada (% em peso) 1
[0138] A quantidade de Mg elementar expresso como MgO representa a quantidade de Mg elementar na mistura dos diferentes componentes que formam a composição das pelotas.
[0139] A composição acima compreende 0,6% em peso de coque e 1,52% em peso de olivina ambos expressos em relação à soma do peso de hematita e magnetita. [0140] A composição de ligante que compreende cal dolomítica semi-hidratada é apresentada na Tabela 4, em que a % em peso é expressa em relação ao peso total do ligante.
TABELA 4
Mg(OH)2 (% em peso) 1,24
Ca(OH)2 (% em peso) 57,41
CaCO3 (% em peso) 2,84
CaO (% em peso) 4,2
MgO (% em peso) 33,1
Fe2O3 (% em peso) 0,42
Outras impurezas (% em peso) 0,79
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27/30 [0141] Água é adicionada à composição a fim de peneirar e formar pelotas da mistura úmida que resultam em pelotas brutas.
[0142] As pelotas brutas são secas a cerca de 300 °C para formar pelotas brutas secas. As pelotas brutas secas são pré-aquecidas a 800 °C para formar pelotas brutas pré-aquecidas. As pelotas brutas pré-aquecidas são calcinadas a 1.270 °C para formar pelotas calcinadas. O tempo de ciclo total da etapa de secagem ao fim da etapa de calcinação é 27,4 min e a altura do leito de esferas verdes/camada de base de fornalha é 300/100 mm.
[0143] As pelotas calcinadas apresentam 66% em peso de Fe e 2,95% em peso de SIO2 com base no peso total das pelotas calcinadas.
[0144] A resistência ao esmagamento das pelotas calcinadas medida de acordo com o padrão ISO 4700 é 2920 N/pelota.
[0145] As pelotas calcinadas são submetidas a um teste de dilatação de acordo com o padrão ISO 4698 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com o padrão ISO 4700.
[0146] As pelotas calcinadas são submetidas a um teste de redutibilidade de acordo com o padrão ISO 4695 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com o padrão ISO 4700.
[0147] Por fim, as pelotas calcinadas são submetidas a um teste de desintegração de acordo com o padrão ISO 4696 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com o padrão ISO 4700.
[0148] Os resultados dessas medições são mostrados na Tabela 5.
TABELA 5
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de dilatação de acordo com a ISO 4698 (N/pelota) 300
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de redutibilidade de acordo com a ISO 4695 310
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28/30
(N/pelota)
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de desintegração de acordo com a ISO 4696 (N/pelota) 210
EXEMPLO COMPARATIVO [0149] Uma composição que contém bentonita como ligante foi implantada e apresenta as características apresentadas na Tabela 6. Na Tabela 6, a % em peso é expresso em relação ao peso total das pelotas.
TABELA 6
Basicidade expressa como (CaO/SIO2) 0,75
Mg expresso como MgO (% em peso) 1,3
Magnetita (% em peso) 56,1
Hematita (% em peso) 36,3
Calcário (% em peso) 1,8
Dolomita (% em peso) 4,7
Cal dolomítica semi-hidratada (% em peso) 0
Bentonita (% em peso) 0,6
Antracita (% em peso) 0,5
[0150] A quantidade de Mg elementar expresso como MgO representa a quantidade de Mg elementar na mistura dos diferentes componentes que formam a composição das pelotas.
[0151] Calcário e dolomita aparecem como fundentes. Água é adicionada à composição de acordo com a Tabela 6 a fim de peneirar e formar pelotas da mistura úmida que resultam em pelotas brutas.
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29/30 [0152] As pelotas brutas são secas a cerca de 300 °C para formar pelotas brutas secas. As pelotas brutas secas são pré-aquecidas a 800 °C para formar pelotas brutas pré-aquecidas. As pelotas brutas pré-aquecidas são calcinadas a 1.280 °C para formar pelotas calcinadas. O tempo de ciclo total da etapa de secagem ao fim da etapa de calcinação é 22,4 minutos e a altura do leito de esferas verdes/camada de base de fornalha é 300/100 mm.
[0153] As pelotas calcinadas apresentam 63,7% em peso de Fe e 3,5% em peso de S1O2 com base no peso total das pelotas calcinadas.
[0154] A resistência ao esmagamento das pelotas calcinadas medida de acordo com 0 padrão ISO 4700 é 2410 N/pelota.
[0155] As pelotas calcinadas são submetidas a um teste de dilatação de acordo com 0 padrão ISO 4698 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com 0 padrão ISO 4700.
[0156] Em seguida, as pelotas calcinadas são submetidas a um teste de redutibilidade de acordo com 0 padrão ISO 4695 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com 0 padrão ISO 4700.
[0157] Por fim, as pelotas calcinadas são submetidas a um teste de desintegração de acordo com 0 padrão ISO 4696 e posteriormente a resistência ao esmagamento das pelotas é medida de acordo com 0 padrão ISO 4700.
[0158] Os resultados dessas medições são mostrados na Tabela 7.
TABELA 7
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de dilatação de acordo com a ISO 4698 (N/pelota) 110
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de redutibilidade de acordo com a ISO 4695 (N/pelota) 260
Resistência ao esmagamento de acordo com ISO 4700 em pelotas após teste de desintegração de acordo com a ISO 4696 (N/pelota) 150
[0159] Como pode ser visto a partir das Tabelas 2, 5 e 7, a resistência ao
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30/30 esmagamento das pelotas calcinadas produzidas a partir da composição de acordo com a presente invenção estão bem acima daquela das pelotas que contém bentonita como ligante.

Claims (47)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Uso de um composto que inclui magnésio como ligante para produzir pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, caracterizado por o composto que inclui magnésio compreender cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  2. 2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fração em peso do dito ligante estar entre 0,5% e 5%, preferencialmente, entre 0,5% e 1,5% em peso em relação ao peso total das pelotas.
  3. 3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a fração em peso de cal dolomítica semi-hidratada estar entre 70% e 100%, preferencialmente, entre 75% e 100%, mais preferencial mente, entre 80% e 100%, vantajosamente entre 85% e 100%, preferencial mente, entre 90% e 100% em peso em relação ao peso total do ligante.
  4. 4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a fração em peso c de MgO ser maior ou igual a 5%, preferencialmente, maior ou igual a 10%, vantajosamente maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 20% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e ser menor ou igual a 41%, preferencialmente, menor ou igual a 30% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  5. 5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a fração em peso um de Ca(OH)2 ser maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 30%, vantajosamente maior ou igual a 40%, preferencialmente, maior ou igual a 45% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e ser menor ou igual a 85%, preferencialmente, menor ou igual a 65%, vantajosamente menor ou igual a 60%, mais preferencialmente, menor ou igual a 55% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso
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    2/10 total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  6. 6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada estar em forma de pó.
  7. 7. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada estar na forma de uma suspensão aquosa da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  8. 8. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam área de superfície específica BET obtida de adsorção de nitrogênio compreendida entre 5 e 25 m2/g, preferencialmente, entre 10 m2/g e 20 m2/g.
  9. 9. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam um volume de poro BJH total que consiste em poros com um diâmetro menor do que 1.000 Â, obtidas a partir de dessorção de nitrogênio compreendido entre 0,05 e 0,15 cm3/g.
  10. 10. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam um d10 maior ou igual a 0,5 pm.
  11. 11. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam um d50 compreendido entre 4 pm e 8 pm.
  12. 12. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam um d97 compreendido entre 40 pm e 95 pm.
  13. 13. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por as pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, conterem concentrado de minério metálico, em particular concentrado de minério de ferro que apresenta partículas que têm uma finura Blaine compreendida entre 1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g
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    3/10 e 2.200 cm2/g.
  14. 14. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por as pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, apresentarem uma distribuição de tamanho em que 90% a 98% das pelotas apresentam um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
  15. 15. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por pelotas fundidas de minério metálico serem pelotas fundidas de minério de ferro que compreendem concentrado de minério de ferro fino selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura das mesmas.
  16. 16. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por as pelotas fundidas de minério metálico, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro, compreenderem adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicates de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
  17. 17. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por as pelotas fundidas de minério metálico, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro serem pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto.
  18. 18. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por as pelotas fundidas de minério metálico, em particular as pelotas fundidas de minério de ferro serem pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas.
  19. 19. Processo para fabricar pelotas fundidas de minério metálico, em particular pelotas fundidas de minério de ferro, que compreende as etapas de:
    - fornecer um concentrado de minério metálico fino, em particular um concentrado de minério de ferro a um recipiente;
    - fornecer um ligante ao dito recipiente;
    - ajustar a umidade no dito recipiente para formar uma mistura úmida;
    - formar pelotas e peneirar a dita mistura úmida em pelotas fundidas de
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    4/10 minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto;
    caracterizado por o dito ligante ser um composto que inclui magnésio que compreende uma cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  20. 20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender adicionalmente uma etapa de calcinação para endurecer as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, em um forno de endurecimento.
  21. 21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por a dita etapa de endurecimento compreender as etapas de:
    - secar as pelotas fundidas de minério metálico bruto em cerca de 300 °C durante um período predeterminado de tempo compreendido entre 5 min e 15 min para formar pelotas brutas secas;
    - pré-aquecer as pelotas fundidas de minério metálico bruto secas em uma temperatura igual ou maior a 800 °C durante um período predeterminado de tempo compreendido entre 5 min e 20 min para formar pelotas brutas pré-aquecidas;
    - calcinar as pelotas fundidas de minério metálico bruto pré-aquecidas em uma temperatura igual ou maior a 1.200 °C durante uma duração predeterminada compreendida entre 5 min e 20 min para formar pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas.
  22. 22. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado por a etapa de ajustar a umidade ser uma etapa de adicionar uma fase aquosa para formar a dita mistura.
  23. 23. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizado por a etapa de ajustar a umidade ser realizada até a dita mistura apresentar um teor de umidade compreendido entre 5% e 15% em peso em relação ao peso total da dita mistura.
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  24. 24. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, caracterizado por as ditas pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, apresentarem uma distribuição de tamanho em que 90% a 98% das pelotas apresentam um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
  25. 25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 24, caracterizado por compreender adicionalmente uma etapa de fornecer um fundente antes da etapa de ajustar a umidade, sendo que o fundente é, preferencialmente, selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, olivina, piroxenita, outros silicatos de magnésio como dunita e mistura dos mesmos.
  26. 26. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 25, caracterizado por a fração em peso c de MgO ser maior ou igual a 5%, preferencialmente, maior ou igual a 10%, vantajosamente, maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 20% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e ser menor ou igual a 41%, preferencialmente, menor ou igual a 30% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada, a fração em peso a de Ca(OH)2 ser maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 30%, vantajosamente, maior ou igual a 40%, preferencialmente, maior ou igual a 45% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e ser menor ou igual a 85%, preferencialmente, menor ou igual a 65%, vantajosamente, menor ou igual a 60%, mais preferencialmente, menor ou igual a 55% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  27. 27. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 26, caracterizado por a fração em peso do dito ligante estar entre 0,5% e 5%, preferencialmente, entre 0,5% e 1,5% em peso em relação ao peso total das pelotas.
  28. 28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 27, caracterizado por o dito concentrado de minério metálico fino, em particular concentrado de minério de ferro apresentar uma finura Blaine compreendida entre
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    1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g e 2.200 cm2/g.
  29. 29. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro que compreende:
    - um concentrado de minério metálico fino, em particular um concentrado de minério de ferro em uma quantidade compreendida entre 80% em peso e 99% em peso em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico;
    - um composto que inclui magnésio como ligante em uma quantidade compreendida entre 0,1% em peso e 5% em peso, em particular entre 0,5% em peso e 1,5% em peso em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico;
    - um teor de umidade compreendido entre 5% em peso e 15% em peso em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico;
    caracterizada por o composto que inclui magnésio compreender uma cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 está entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semihidratada.
  30. 30. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com a reivindicação 29, caracterizada por compreender adicionalmente de 0,5% em peso a 15% em peso de aditivos como fundentes em relação ao peso total da composição de pelotas fundidas de minério metálico.
  31. 31. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizada por a fração em peso c de MgO ser maior ou igual a 5%, preferencialmente, maior ou igual a 10%, vantajosamente, maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 20% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e ser menor ou igual a 41%, preferencialmente, menor ou igual a 30% em peso de MgO em relação ao peso total da dita cal dolomítica
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    7/10 semi-hidratada, a fração em peso a de Ca(OH)2 ser maior ou igual a 15%, preferencialmente, maior ou igual a 30%, vantajosamente, maior ou igual a 40%, preferencialmente, maior ou igual a 45% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada e ser menor ou igual a 85%, preferencialmente, menor ou igual a 65%, vantajosamente, menor ou igual a 60%, mais preferencialmente, menor ou igual a 55% em peso de Ca(OH)2 em relação ao peso total da dita cal dolomítica semi-hidratada.
  32. 32. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 31, caracterizada por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam área de superfície específica BET obtida de adsorção de nitrogênio compreendida entre 5 e 25 m2/g, preferencialmente, entre 10 m2/g e 20 m2/g.
  33. 33. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 32, caracterizada por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam um volume de poro BJH total que consiste em poros com um diâmetro menor do que 1.000 Â, obtidas a partir de dessorção de nitrogênio compreendido entre 0,05 e 0,15 cm3/g.
  34. 34. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 33, caracterizada por a cal dolomítica semi-hidratada compreender partículas que apresentam um tamanho que compreende um d10 maior ou igual a 0,5 pm, e/ou um d50 compreendido entre 4 pm e 8 pm e/ou um d97 compreendido entre 40 pm e 95 pm.
  35. 35. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 34, caracterizada por o concentrado de minério metálico, em particular concentrado de minério de ferro, apresentar partículas que têm uma finura
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    Blaine compreendida entre 1.500 cm2/g e 2.500 cm2/g, preferencialmente, entre 1.800 cm2/g e 2.200 cm2/g.
  36. 36. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 35, caracterizada por o concentrado de minério de ferro fino ser selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura dos mesmos.
  37. 37. Composição de pelotas fundidas de minério metálico, em particular composição de pelotas fundidas de minério de ferro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 36, caracterizada por compreender adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicatos de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
  38. 38. Pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, que compreendem
    - um concentrado de minério metálico fino, em particular um concentrado de minério de ferro em uma quantidade compreendida entre 80% em peso e 99% em peso em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto;
    - um composto que inclui magnésio como ligante em uma quantidade compreendida entre 0,1% em peso e 5% em peso, em particular entre 0,5% em peso e 1,5% em peso em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto;
    - uma umidade compreendida entre 5% em peso e 15% em peso em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto;
    caracterizadas por o composto que inclui magnésio compreender uma cal dolomítica semi-hidratada de acordo com a fórmula geral aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO, sendo que a, b e c são frações em peso em que a fração em peso b de Mg(OH)2 é entre 0,5 e 19,5% em peso em relação ao peso total da dita cal dolomítica semihidratada.
  39. 39. Pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas
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    9/10 fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com a reivindicação 38, caracterizadas por compreenderem adicionalmente de 0,5% em peso a 15% em peso de aditivos como fundentes em relação ao peso total das pelotas fundidas de minério metálico bruto.
  40. 40. Pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com a reivindicação 38 ou 39, em que as ditas pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular as ditas pelotas fundidas de minério de ferro bruto, são caracterizadas por apresentarem adicionalmente uma temperatura de choque igual ou maior a 250 °C.
  41. 41. Pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 38 a 40, em que as ditas pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, são caracterizadas por apresentarem uma distribuição de tamanho em que 90% a 98% das pelotas apresenta um diâmetro compreendido entre 8 a 16 mm.
  42. 42. Pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 38 a 41, em que as pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, são caracterizadas por compreenderem concentrado de minério de ferro fino selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura das mesmas.
  43. 43. Pelotas fundidas de minério metálico bruto, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 38 a 42, caracterizadas por compreenderem adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicatos de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
  44. 44. Pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, que compreendem:
    - um teor de metal igual ou maior a 55%, em particular igual ou maior a
    Petição 870190049569, de 27/05/2019, pág. 136/138
    10/10
    60%, vantajosamente igual ou maior a 65% em peso em relação ao peso total das pelotas;
    caracterizadas por apresentarem uma razão entre Ca/Mg entre 0,8 e 2, em particular entre 0,8 e 1,7, mais particularmente entre 0,8 e 1,2 e apresentam uma resistência ao esmagamento medida de acordo com o padrão ISO 4700 compreendida entre 2.000 e 5.000 N/pelota, preferencialmente, compreendida entre 2.500 e 5.000 N/ pelota.
  45. 45. Pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, de acordo com a reivindicação 44, em que as ditas pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, são caracterizadas por conterem menos do que 10%, em particular menos do que 5% em peso de SiO2 em relação ao peso total das pelotas.
  46. 46. Pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro bruto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 44 ou 45, em que as pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, são caracterizadas por compreenderem concentrado de minério de ferro fino selecionado a partir do grupo que consiste em magnetita, hematita e mistura dos mesmos.
  47. 47. Pelotas fundidas de minério metálico calcinadas, em particular pelotas fundidas de minério de ferro calcinadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 44 a 46, caracterizadas por compreenderem adicionalmente um fundente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cálcio, dolomita, olivina, piroxenita, outros silicates de magnésio, como dunita, e mistura dos mesmos.
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