BRPI0819293B1

BRPI0819293B1 - Método para a produção de matéria-prima para a produção de minério sinterizado

Info

Publication number: BRPI0819293B1
Application number: BRPI0819293-6A
Authority: BR
Inventors: Hideaki Sato; Koichi Nushiro; Takahide Higuchi
Original assignee: Jfe Steel Corporation; Vale S/A.
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2019-04-09
Also published as: KR101190938B1; AU2008327116A1; TWI411687B; CN101903542B; CN101903542A; WO2009066796A1; ZA201003349B; JP2009144240A; AU2008327116B2; KR20100101562A; TW200936774A; JP5464317B2; BRPI0819293A2

Abstract

método para a produção de matéria-prima para a produção de minério sinterizado a presente invenção refere-se a um método para produzir matérias-primas para produção de minérios sinterizados, incluindo: fornecer finos de material para sinterização e partículas de minério de ferro ultrafinas tendo um tamanho médio de partícula de 10 µm ou menos, adicionar e misturar as partículas de minério de ferro ultrafinas, em uma quantidade de 2 a 15% em massa, em/com os finos do material para sinterização para produzir partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas e formar as partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método para a produção de matérias-primas para uso na produção de minérios sinterizados servindo como matérias-primas principais de um alto-forno, especialmente matérias-primas formadas (granuladas) para a produção de minérios sinterizados.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA [002] Nos anos recentes, em resposta a um aumento na quantidade de produção de aço na China, as demandas por minério de ferro aumentaram em uma base mundial. Nas companhias de ferro e aço japoneses individuais, cerca de 60% em massa do minério de ferro é importada principalmente da Austrália. Entretanto, na Austrália, o minério de hematita de boa qualidade adequado para a produção de minérios sinterizados está gradualmente sendo esgotado. Portanto, recentemente, o minério de Marra Mamba contendo uma grande quantidade de goetita, minério de pisólita e minério de hematita contendo uma grande quantidade de fósforo estão tornando-se recursos para a produção de ferro e aço.

[003] Como fornecedores de minério de ferro, locais de mineração de minério de ferro no Brasil, Índia, etc., além da Austrália, são mencionados. Entretanto, na Índia, o minério de ferro contendo 60% em massa ou mais de Fe é preferivelmente usado domesticamente e assim a sua exportação é controlada como uma regra. Portanto, observando todo o mundo, existe uma tendência que o fornecimento de minério de ferro de boa qualidade contendo 60% em massa ou mais de Fe seja insuficiente. Sob esse aspecto, o desenvolvimento de uma técnica para efetivamente usar minério de ferro de baixa qualidade,

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2/29 que não foi usado até o momento, é fortemente desejado agora.

[004] Convencionalmente, são proporcionadas algumas técnicas usando tais minérios de ferro de baixa qualidade como matériasprimas para a produção de ferro, especialmente matérias-primas para a produção de minérios sinterizados.

[005] O Documento de Patente 1 propõe adicionar nas matériasprimas para a produção de ferro contendo minério de ferro fino, aglutinante contendo carbonato de cálcio (CaCO3) tendo um tamanho médio de partícula de 1 pm ou mais e menos do que 15 pm e uma área de superfície específica de 3.000 cm²/g ou mais e 9.500 cm²/g ou menos em uma quantidade de 0,05% em massa ou mais e 5% em massa ou menos em relação à matéria-prima para a produção de ferro diferente do calcário como matérias-primas auxiliares, e granular a mistura.

[006] O Documento de Patente 2 descreve um agente de granulação para minérios de ferro de partícula fina contendo 50% em massa ou mais de partículas tendo uma dimensão de 5 pm ou menos e contendo algum tipo de material inorgânico, tal como carbonato de cálcio ou sílica. Além do mais, o Documento de Patente 2 propõe um método de produção de pelotas de minério de ferro por um método de união a frio usando uma mistura do agente de granulação e uma substância hidráulica.

[007] O Documento de Patente 3 propõe um método de granulação de matérias-primas para a produção de ferro incluindo um processo de granulação de matérias-primas para a produção de ferro com algum tipo de poeira. Um aspecto do método de granulação reside em adicionar, na poeira, um agente de tratamento de poeira contendo um composto com alto peso molecular tendo um peso molecular médio de peso de 1.000 a 5.000.000 como um ingrediente essencial e misturar, adicionar a mistura às matérias-primas para a produção do ferro e granular o resultante.

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3/29 [008] O Documento de Patente 4 descreve um método de mistura de cal viva com minério de ferro ou similares, adição de água para a granulação primária, adição de aglutinante líquido tendo uma viscosidade de 5 a 100 mPa.s e granulação dos materiais resultantes. As partículas granuladas obtidas são livres de problemas de fechar nos processos de secagem pelo aquecimento e queimar em uma máquina de sinterização e diminuição na permeabilidade ao gás devido à descarga do pó fino. O método é uma técnica para aumentar a produtividade dos minérios sinterizados.

[009] O Documento de Patente 5 descreve aglutinante para granular matérias-primas de sinterização contendo minério de ferro e fontes de geração de íon de cálcio, isto é, aglutinante para granular matérias-primas de sinterização contendo bentonita, bicarbonato e/ou carbonato. Com o aglutinante, a gelação da bentonita devido ao íon de cálcio é impedida usando bicarbonato e/ou carbonato em combinação com a bentonita. Além do mais, ajustando o conteúdo de bicarbonato e/ou carbonato no aglutinante, o tempo do início dos aumentos da viscosidade devido à gelação acompanhada com a reação do íon de cálcio e bentonita é controlado, dessa maneira obtendo partículas granuladas tendo efeitos de granulação favoráveis e excelentes propriedades de formação de partícula granulada.

[0010] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa N° 2005-89825 [0011] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonesa N° 3-183729 [0012] Documento de Patente 3: Pedido de Patente Japonesa N° 2004-76130 [0013] Documento de Patente 4: Pedido de Patente Japonesa N° 2007-113086 [0014] Documento de Patente 5: Pedido de Patente Japonesa N° 2007-113088

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4/29 [0015] Como descrito acima, embora tenham sido convencionalmente fornecidas técnicas para usar finos de minérios de ferro de baixa qualidade tendo um tamanho de partícula fina como matériasprimas para produzir minérios sinterizados, os problemas seguintes permanecem para serem resolvidos nas técnicas.

[0016] Mais especificamente, o método descrito no Documento de Patente 1 exige pulverizar finamente o carbonato de cálcio porque uma grande quantidade do carbonato de cálcio tendo uma dimensão de 1 pm ou mais e menos do que 15 pm é usada. Isso causa problemas porque o custo aumenta e o transporte do carbonato de cálcio pulverizado do local pulverizado para uma fábrica de sinterização e a armazenagem do mesmo são difíceis, resultando em dificuldades para o uso prático.

[0017] De acordo com o método descrito no Documento de Patente 2, surgem problemas com o controle de viscosidade e a manipulação dos pós do material inorgânico. Em adição a isso, existe o problema que, quando uma substância de cimento é usada, um componente de escória, tais como SiO2 ou Al2Ü3, desnecessário para a produção de minérios sinterizados aumenta, resultando no fato que o conteúdo de Fe dos minérios sinterizados diminui e o conteúdo de escória dos minérios sinterizados aumenta. Além do mais, um aglutinante de cimento tem problemas em que um tempo de cura prolongado é necessário e, dessa maneira, não somente uma instalação de cura, mas também um tratamento de cura prolongado é necessário.

[0018] Além do mais, desde que as técnicas dos Documentos de

Patente 3 e 4 utilizam o aglutinante orgânico caro, existem problemas já que o custo de produção aumenta e o custo de transporte da substância orgânica e instalações para armazenar e adicionar os mesmos são necessárias, resultando no custo maior de produto.

[0019] Desde que o método descrito no Documento de Patente 5

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5/29 usa bentonita contendo SÍO2 e AI2O3, a quantidade de geração da escória aumenta. Além do mais, quando Na e K são usados como carbonato, permanece o problema em termos de componentes dos minérios sinterizados.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0020] A presente invenção tem o objetivo primário de efetivamente utilizar minério de ferro de baixa qualidade com um tamanho de partícula minúsculo, um segundo objetivo de resolver o problema com a manipulação quando minérios de ferro de partícula fina são usados e um terceiro objetivo de produzir vantajosamente matérias-primas para a produção de minérios sinterizados nos quais a quantidade de geração da escória é suprimida e que é de boa qualidade e barato.

[0021] A fim de atingir os objetivos acima, a presente invenção proporciona um método de produção de matérias-primas para produzir minérios sinterizados, o método que tem os seguintes processos.

[0022] Um método para a produção de matérias-primas para produzir minérios sinterizados, compreendendo as etapas de:

[0023] fornecer finos de material para sinterização e partículas de minério de ferro ultrafinas tendo um tamanho médio de 10 pm ou menos, [0024] adicionar e misturar as partículas de minério de ferro ultrafinas em uma quantidade de 2 a 15% em massa, para/com os finos do material para sinterização para produzir partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas e [0025] formar as partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas.

[0026] Os finos do material para sinterização são matérias-primas de sinterização para produzir minérios sinterizados contendo finos de minério de ferro para sinterizar matérias-primas e finos de retorno.

[0027] De preferência, os finos do minério de ferro para sinterizar

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6/29 matérias-primas contêm 55% em massa ou mais de Fe, 5% em massa ou menos de SiO2 e 5% em massa ou menos de ALO3. Mais preferivelmente, os finos do minério de ferro para sinterizar matérias-primas contêm 55 a 69% em massa de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3.

[0028] As partículas de minério de ferro ultrafinas são minérios residuais obtidos como resíduos de preparo de minério.

[0029] De preferência, a quantidade de adição das partículas de minério de ferro ultrafinas nas partículas de matéria-prima de sinterização é de 5 a 10% em massa. O tamanho médio da partícula das partículas de minério de ferro ultrafinas é medido por um método de laser a úmido.

[0030] O método de laser a úmido mede as partículas minúsculas detectando a dispersão lateral e a dispersão inversa além da dispersão dianteira utilizando o fato que a luz dispersa, quando as partículas são irradiadas com luz é dispersa em todas as direções, e quando o tamanho da partícula é grande, a dispersão dianteira torna-se relativamente forte e como o tamanho da partícula torna-se pequeno, as proporções da dispersão lateral e dispersão inversa aumentam ao invés da dispersão dianteira.

[0031] De preferência, as partículas de minério de ferro ultrafinas contêm 60% em massa ou mais de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3 e funciona como um agente auxiliar de granulação no processo de granulação. Mais preferivelmente, as partículas de minério de ferro ultrafinas contêm 60 a 69% em massa de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3.

[0032] De preferência, as partículas de minério de ferro ultrafinas são minérios residuais de minério de hematita da América do Sul. De preferência, o minério de hematita da América do Sul é o minério de ferro de Carajás.

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7/29 [0033] De preferência, as partículas de minério de ferro ultrafinas são minérios residuais do minério de hematita da África.

[0034] Deve ser observado que os finos do material para sinterização geralmente contêm, além dos finos do minério de ferro para sinterização das matérias-primas, finos de retorno tendo uma dimensão de 5 mm ou menos que são produzidos como minérios sinterizados e não podem ser usados como matérias-primas de carga do alto-forno ou minérios de base para uma máquina de sinterização em uma quantidade de 15 a 30% em massa relativa aos finos do material para sinterização. Além do mais, os finos de material para sinterização contêm, algumas vezes, finos de material reciclados em ferrarias tendo um tamanho médio de partícula de 5 mm ou menos em uma quantidade de 3 a 5% em massa.

[0035] A seguir, matérias-primas para sinterização utilizando finos de retorno e finos de material reciclados na ferraria além dos finos do minério de ferro para sinterização de matérias-primas serão descritas como finos de material para sinterização.

[0036] De preferência, o processo de adição e mistura inclui adicionar e misturar as partículas de minério de ferro ultrafinas, em uma quantidade de 2 a 15% em massa, para/com os finos do material para sinterização para produzir partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas.

[0037] De preferência, o processo de adição e mistura é executado como segue:

[0038] os finos do material para sinterização e as partículas de minério de ferro ultrafinas são misturados com um misturador, a mistura é umedecida e a seguir partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas são granuladas usando um peletizador de tambor; e [0039] os finos do material para sinterização e as partículas do minério de ferro ultrafinas são misturados com um misturador, a mistura

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8/29 é umedecida e a seguir as partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas são granuladas usando um peletizador do tipo de disco.

[0040] De preferência, o processo de granulação inclui adicionar pelo menos um entre as matérias-primas auxiliares, aglutinante de granulação, água e um dispersante para dessa maneira formar as partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas.

[0041] De preferência, a matéria-prima auxiliar é usada para ajustar um componente de escória dos minérios sinterizados e é pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em calcário, dolomita, cal viva, sílica, serpentina, escória de Ni, magnesita e areia ferruginosa.

[0042] De preferência, a água é adicionada em uma quantidade de 5% em massa ou mais em termos do conteúdo de umidade antes da secagem das partículas granuladas de acordo com a quantidade de adição de um agente auxiliar de granulação. Mais preferivelmente, a quantidade de adição da água é de 6 a 10% em massa.

[0043] De preferência, com relação ao dispersante, um tensoativo contendo algum tipo de composto orgânico tendo um grupo funcional contendo um grupo de ácido carboxílico e um grupo de ácido sulfônico é adicionado em uma quantidade de 0,002 a 0,005% em massa, em um minério misturado com partícula fina. De preferência, o tensoativo é pelo menos um elemento do grupo consistindo em naftalenossulfonato de sódio, estearato de sódio e alquil sulfato de potássio.

[0044] De acordo com o método para a produção de matériasprimas para produzir minérios sinterizados da presente invenção, partículas de minério de ferro ultrafinas, tal como minérios residuais, que têm sido convencionalmente deixadas intocadas e não utilizadas nas minas ou similares, são efetivamente usadas como um dos recursos de ferro e também podem ser efetivamente usadas como agente auxiPetição 870180152707, de 19/11/2018, pág. 13/43

9/29 liar de granulação, isto é, aglutinante, o que pode contribuir para a produção de um minério sinterizado barato.

[0045] Além do mais, de acordo com a presente invenção, a quantidade de aglutinante que aumenta a quantidade do componente de escória pode ser suprimida, e a formação (granulação) pode também ser facilmente executada.

[0046] Além do mais, de acordo com a presente invenção, a manipulação dos minérios residuais, que tem sido difícil, torna-se fácil e também minérios residuais gerados nas minas podem ser facilmente transportados para ferrarias.

[0047] Além disso, a presente invenção pode proporcionar uma medida efetiva para resolver os problemas que surgem inevitavelmente nas ferrarias, tal como esgotamento dos minérios de ferro de boa qualidade, e também pode contribuir para a diminuição no custo do produto e para o aumento da quantidade de produção dos minérios sinterizados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0048] A figura 1(a) é uma vista mostrando a distribuição de tamanho de partícula do minério de ferro do Brasil pelo peneiramento depois da secagem. A figura 1(b) é uma vista mostrando a distribuição de tamanho de partícula do minério de ferro do Brasil pelo método do laser a úmido.

[0049] A figura 2(a) é uma fotografia de microscópio eletrônico (SEM) do minério de ferro de Carajás do Brasil. A figura 2(b) é uma fotografia de microscópio eletrônico (SEM) do minério de ferro do Brasil I. A figura 2(c) é uma fotografia de microscópio eletrônico (SEM) do minério de ferro da Austrália.

[0050] A figura 3 é uma fotografia de microscópio eletrônico (SEM) do minério residual do minério do Brasil.

[0051] A figura 4(a) é uma vista ilustrando esquematicamente parPetição 870180152707, de 19/11/2018, pág. 14/43

10/29 tículas de matéria-prima de sinterização convencional que foram formadas em partículas granuladas. A figura 4(b) é uma vista ilustrando esquematicamente partículas de matéria-prima de sinterização que foram formadas em partículas granuladas da presente invenção.

[0052] A figura 5(a) é uma vista ilustrando resultados de medição do tamanho médio de partícula em um estado úmido por um teste de granulação. A figura 5(b) é uma vista ilustrando os resultados de medição do tamanho médio de partícula no estado seco por um teste de granulação.

[0053] A figura 6(a) é um gráfico mostrando a relação entre a quantidade de adição de umidade no momento da granulação e o tamanho médio da partícula em um estado úmido. A figura 6(b) é um gráfico mostrando a relação entre a quantidade de adição de umidade no momento da granulação e a porcentagem do tamanho da partícula0,5 mm em um estado úmido.

[0054] A figura 7(a) é um gráfico mostrando a relação entre o conteúdo de umidade no momento da granulação e um tamanho médio de partícula no estado seco. A figura 7(b) é um gráfico mostrando a relação entre o conteúdo de umidade no momento da granulação e a porcentagem do tamanho de partícula-0,5 mm no estado seco.

[0055] A figura 8(a) é um gráfico mostrando a produtividade por um teste em cadinho de sinterização no exemplo 3. A figura 8(b) é um gráfico mostrando a resistência do obturador +10mm (% em massa) por um teste em cadinho de sinterização no exemplo 3.

MELHOR MODO PARA EXECUÇÃO DA INVENÇÃO [0056] Em geral, nas minas de minério de ferro, o minério de ferro contendo ganga minerado em uma mina é triturado, submetendo os minérios em pedaços à separação do preparo do minério pelo tratamento de dimensionamento, e coletando os mesmos. Subsequentemente, partícula de minério abaixo do tamanho que foi submetida à

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11/29 separação do preparo do minério é também separada como um minério em pó para sinterização pelo tratamento de dimensionamento a úmido e a seguir coletada. Em contraste, partículas finas abaixo do tamanho depois do tratamento de dimensionamento a úmido são derramadas em um engrossador e o pó fino precipitado é coletado e utilizado como alimentações de pelotas para a peletização ou sinterização. Em contraste, os resíduos extraídos do engrossador, isto é, minérios ultrafinos que não foram coletados pelo tratamento de precipitação em um engrossador, são retirados como minérios residuais. O resíduo extraído é citado como minérios residuais em contraste com os concentrados minerais que são minérios úteis. Desde que os minérios residuais retirados sejam geralmente misturados na água de refugo do engrossador mais cedo ou mais tarde, existe uma tentativa de armazenar os minérios residuais retirados enquanto usando um tanque, um local pantanoso, etc., perto de uma mina como um pátio de empilhamento. Os minérios residuais contêm ferro em uma quantidade relativamente pequena quando comparado com os concentrados minerais e contêm SiO2 e ALO3 que se tornam componentes de escória em uma proporção relativamente alta de 1,5 a 5,0% em massa quando comparado com concentrados minerais. Desde que o diâmetro médio (indicando um diâmetro médio aritmético, o mesmo se aplica na descrição seguinte) dos minérios residuais é tão pequeno quanto 10 pm ou menor, dessa maneira os minérios residuais foram considerados, até agora, como um minério que não é adequado como matérias-primas de granulação para a produção dos minérios sinterizados. Portanto, embora tenham existido tentativas para armazenar os minérios residuais, os minérios residuais são realmente deixados intocados e nãoutilizados. Existem casos onde a sua quantidade de armazenamento alcança centenas de milhões dependendo da mina.

[0057] No caso de, por exemplo, uma mina brasileira, tais minérios

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12/29 residuais podem servir como um recurso de ferro útil por conter 60% em massa ou mais de Fe, embora os minérios residuais sejam resíduos de preparo de minério. Não é preferível deixar tais minérios residuais intocados e não-utilizados do ponto de vista de utilização efetiva dos recursos e é valioso encontrar um método efetivo de utilização dos minérios residuais.

[0058] Então, os presentes inventores conduziram várias pesquisas sobre o uso efetivo dos resíduos de preparo do minério que são partículas de minério de ferro ultrafinas, isto é, minérios residuais. Como resultado, os presentes inventores verificaram não somente o uso de minérios residuais como um recurso, mas também a utilização de propriedades que se originam no fato que os minérios residuais constituem partículas ultrafinas. Mais especificamente, os presentes inventores verificaram que os minérios residuais podem ser utilizados como o aglutinante (agente auxiliar de granulação) para formar (a seguir também citada como granulação) partículas de matéria-prima de sinterização. A ideia de utilizar minérios residuais como um agente auxiliar de granulação a ser usado em um processo de formação é baseada no antecedente tecnológico descrito abaixo.

[0059] Em geral, minérios sinterizados são produzidos misturando um material auxiliar, aglutinante, outras matérias-primas e cinzas de coque além do minério de ferro da partícula e finos de retorno, adicionando água, formando (granulando) o resultante usando uma máquina de granulação do tipo de tambor ou um peletizador de disco para granular matérias-primas para produzir minérios sinterizados, fornecendo a matéria-prima de formação para uma máquina de sinterização em tal maneira que a espessura da camada é de 500 mm a 700 mm, inflamando a superfície da camada da matéria-prima nas grelhas da máquina de sinterização e simultaneamente com isso, aplicando sucção na parte inferior da camada da matéria-prima para dessa maneira

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13/29 queimar as cinzas de coque na camada da matéria-prima. Um minério sinterizado granulado é produzido com o calor da combustão.

[0060] Quando os finos do material para sinterização, que são a matéria-prima de formação para produzir minérios sinterizados a serem usados em tal processo de produção dos minérios sinterizados, são granulados, cal viva (CaO) ou similares é convencionalmente usada usualmente como aglutinante para combinar partículas grossas como finos de material para sinterização e partículas finas no momento da granulação. A cal viva reage com a água para gerar partículas finas de Ca(OH)2. As partículas finas do Ca(OH)2 entram em cada vão entre as partículas das partículas de minério de ferro no momento da granulação para adesão. Dessa maneira, a cal viva funciona para combinar as partículas do minério de ferro para dessa maneira formar partículas granuladas fortes. Deve ser observado que a cal viva tem problemas, e por isso, é necessário cuidado na manipulação porque a cal viva é provável de absorver umidade, e gera calor quando reagindo com água e que os efeitos são saturados quando a quantidade da mesma de adição excede 2,0% em massa. Em particular, a cal viva não contém Fe e contém meramente o componente de escória. Portanto, o uso de cal viva não proporciona recursos de ferro.

[0061] Em contraste, mesmo quando os minérios residuais, usados como um agente auxiliar de granulação, são usados como aglutinante quando matérias-primas para produzir minérios sinterizados são formadas (granuladas), os minérios residuais são vantajosos em que uma quantidade fixa de fontes de Fe possa ser oferecida e os minérios residuais possam ser usados sem aumentar a escória. Deve ser observado que desde que os minérios residuais são na forma de partículas ultrafinas, é necessário resolver o problema com relação à manipulação. Na presente invenção, com relação ao problema com a manipulação, é preferível reduzir a necessidade de manipulação dos minérios

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14/29 residuais, que são partículas ultrafinas, isolados tanto quanto possível misturando antecipadamente os minérios residuais com partículas de minério de ferro grossas para sinterização e partículas de minério de ferro finas que são mais finas do que as partículas de minério de ferro grossas nas minas, se possível. Pela adição de tal tratamento, os minérios residuais podem suportar transporte de longa distância como uma das matérias-primas de sinterização.

[0062] A presente invenção é obtida a partir das visões acima. O processo para produzir matérias-primas para a produção de minérios sinterizados da presente invenção incluem fornecer finos de material para sinterização e partículas de minério de ferro ultrafinas tendo um tamanho médio de partícula de 10 pm ou menor, adicionar e misturar as partículas de minério de ferro ultrafinas em uma quantidade de 2 a 15% em massa, para/com os finos do material para sinterização para produzir partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas e um processo de granulação para granulação das partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas.

[0063] Os finos do material para sinterização são matérias-primas de sinterização para a produção de minérios sinterizados contendo finos de minério de ferro para sinterização de matérias-primas e finos de retorno.

[0064] É preferível que os finos do minério de ferro para sinterização contenham 55% em massa ou mais de Fe, 5% em massa ou menos de SiO2 e 5% em massa ou menos de ALO3. É mais preferível que os finos do minério de ferro para sinterização contenham 55 a 69% em massa de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de Al2O3.

[0065] É preferível que as partículas de minério de ferro ultrafinas contenham 60% em massa ou mais de Fe, 0,5 a 5% em massa de

SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3. É mais preferível que as partícuPetição 870180152707, de 19/11/2018, pág. 19/43

15/29 las de minério de ferro ultrafinas contenham 60 a 69% em massa de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3.

[0066] A seguir, o processo de produção será descrito em detalhes.

[0067] Entre os tipos de minérios residuais mencionados acima, como minérios residuais para os quais a atenção é direcionada na presente invenção, minérios residuais do minério de hematita da América do Sul e minérios residuais do minério de hematita da África são preferivelmente usados, por exemplo. Por exemplo, os minérios residuais do minério de ferro de Carajás do Brasil, que é um exemplo típico do minério de hematita da América do Sul, têm uma qualidade ligeiramente baixa (conteúdo de Fe) comparados com os concentrados minerais de minério de ferro de Carajás. Entretanto, o conteúdo de Fe dos minérios residuais do minério de ferro de Carajás do Brasil excede 60% em massa. Dessa maneira, a qualidade dos minérios residuais do minério de ferro de Carajás do Brasil não é ruim quando comparada com o minério de ferro australiano cuja qualidade tem sido rapidamente deteriorada nos anos recentes. É possível aumentar de maneira relativamente fácil a qualidade dos minérios residuais do minério de ferro da hematita da África, por exemplo, minérios residuais do minério de ferro de Kumba contendo 54% em massa de Fe, pelo tratamento, tais como flotação do minério, concentração de gravidade, etc. Deve ser observado que, desde que os minérios residuais constituem partículas finas de um minério de ferro superfino tendo um tamanho médio de partícula de 10 pm ou menor, existem problemas que os minérios residuais têm propriedades que eles são essencialmente prováveis de absorver umidade e aderir, que a manipulação dos mesmos no transporte de longa distância é difícil devido à alta adesão e que desde que o seu tamanho de partícula é excessivamente pequena como matériasprimas para a produção de minérios sinterizados, a produtividade na

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16/29 sinterização é nitidamente piorada quando os minérios residuais são usados sem tratamento.

[0068] Então, os presentes inventores examinaram propriedades físicas básicas e propriedades de granulação dos minérios residuais a fim de encontrar condições para aplicar os minérios residuais no processo de produção da presente invenção.

[0069] A tabela 1 mostra composições químicas do minério de ferro do Brasil I, minério de ferro de Carajás do Brasil (matéria-prima de sinterização, minérios residuais), minérios da Austrália (A a C) e minério de Kumba da África como minério de hematita da África. Por referência, a composição química da bentonita é indicada também. A figura 1(a) ilustra a distribuição de tamanho de partícula desses minérios por comparação. A figura 1(b) ilustra a distribuição de tamanho de partícula de parte das partículas finas do minério de ferro de Carajás do Brasil (minérios residuais). A distribuição de tamanho de partícula da figura 1(b) foi medida por um método de laser a úmido. Como é evidente a partir da tabela 1, é revelado que o minério do Brasil usado como matérias-primas de sinterização tem uma boa qualidade e é diminuto comparado com o minério da Austrália. Isso é também esclarecido a partir da comparação com o minério da Austrália mostrado nas fotografias de microscópio eletrônico (SEM) das figuras 2(a) a (c). É revelado que, no caso dos minérios de ferro do Brasil (a) e (b), as superfícies da partícula são lisas e é difícil que a umidade fique retida no momento da granulação.

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TABELA 1 (-: quantidade excessivamente pequena)

	Análise química (% em massa)
Fe	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	P	S	K	Na	LOI
minério do Brasil I (matéria prima de sinterização)	66,4	3,35	0,66	0,03		0,025	0,004	0,001		0,70
minério de Carajás do Brasil (matéria prima de sinterização)	66,9	1,00	0,94	0,19	0,03	0,029	0,007	0,009	0,002	1,28
minério residual de Carajás do Brasil	62,2	2,67	2,85	0,05	0,04	0,053	0,012	0,028	0,007	2,96
minério da Austrália A (matéria prima de sinterização)	62,6	3,55	2,29	0,06	0,09	0,093	0,021	0,010		4,26
minério da Austrália B (matéria prima de sinterização)	62,0	3,41	1,94	0,03	0,08	0,069	0,03	0,010	0,020	6,06
minério da Austrália C (matéria prima de sinterização)	58,1	5,22	1,38	0,05	0,06	0,040	0,011			9,47
minério residual de Kumba da África (concentrado mineral)	65,9	2,22	1,40	0,11	0,06	0,050	0,010	0,022	0,073	0,43
minério residual de Kumba da África	54,6	12,02	5,83	0,45	0,26	0,137	0,067	0,042	0,883	2,00
bentonita	-	65~78	13,5~ 15,0	1,0~3,3	1,3~2,4	-	-	0,5~1,3	1,6~3,5	6,0~ 10,0

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18/29 [0070] Em contraste, o exame pelos presentes inventores revela que os minérios residuais do minério de ferro de Carajás do Brasil que funcionam como agente auxiliar de granulação na presente invenção constituem partículas de minério de ferro ultrafinas com um tamanho de partícula ultrafino que tem um tamanho de partícula excessivamente pequeno e muitas irregularidades nas superfícies da partícula, como é também entendido a partir da distribuição de tamanho de partícula da figura 1 e da fotografia do microscópio eletrônico da figura 3. As partículas que aparentam ser grandes são partículas formadas por coesão. O minério de ferro com um tamanho de partícula ultrafino tendo tais propriedades de superfície fica em um estado onde o minério de ferro foi disperso na água adicionada quando os finos do material para sinterização, isto é, minério de ferro de partícula fina - partícula grossa e os finos de retorno são granulados para formar partículas granuladas. O minério de ferro funciona de modo a aumentar o fator de enchimento total aderindo na superfície das partículas de minério de ferro grossas servindo como partículas de núcleo 1 e a partícula de minério de ferro fina servindo como partículas finas 2 que são mais finas do que as partículas de núcleo 1, e entrando entre as partículas do minério de ferro grossas e as partículas de minério de ferro finas, ou aderindo a elas em tal maneira de modo a revesti-las como mostrado na figura 4. Além do mais, as partículas têm um alto fator de enchimento, mesmo depois que a umidade no momento da granulação é perdida e funcionam como aglutinante (agente auxiliar de granulação) dando uma resistência de adesão fixa para entre as partículas da matériaprima.

[0071] Além do mais, no caso onde os finos de retorno a serem usados são granulados para formar partículas granuladas, parte das partículas grossas serve como as partículas de núcleo 1 e parte das partículas finas serve como as partículas finas 2. Então, minérios resiPetição 870180152707, de 19/11/2018, pág. 23/43

19/29 duais entram entre a parte das partículas do núcleo e a parte das partículas finas ou aderem a elas em tal maneira de modo a revesti-las, dessa maneira aumentando o fator de enchimento total.

[0072] Deve ser observado que o tamanho médio da partícula das partículas de minério de ferro ultrafinas tendo uma dimensão de 10 pm ou menos usada como minérios residuais é medido por um método de laser a úmido como ilustrado na figura 1(b).

[0073] Desde que cal viva, bentonita, etc., que têm sido convencionalmente usadas como aglutinante, contêm uma grande quantidade de componentes de formação de carga, a quantidade de uso das mesmas é limitada e elas também têm problemas em termos de custo ou abastecimento. Além do mais, existem problemas também em termos de transporte e armazenamento. Em contraste com isso, os minérios residuais tendo as mesmas ações não são limitados na quantidade que pode ser fornecida e, como um aspecto mais notável, também servem como uma fonte de ferro, além de ter a ação do aglutinante. Em particular, considerando o fato que os minérios residuais têm sido convencionalmente descartados, desde que 60% em massa ou mais de Fe esteja contido, o uso dos minérios residuais tem méritos de não somente efetivamente usar recursos, mas também de economizar a quantidade do minério de boa qualidade. Deve ser observado que, quando o conteúdo de Fe dos minérios residuais é menor do que 60% em massa, o conteúdo de Fe é aumentado para 60% em massa ou mais por um método de concentração de gravidade ou similares para uso na presente invenção. A razão para isso reside no fato que as partículas de matéria-prima para sinterização usadas como matériasprimas para sinterização contêm 55 a 69% em massa de Fe, e quando minério de ferro cuja qualidade é menor do que a qualidade das partículas da matéria-prima é usado, a qualidade do minério de ferro das matérias-primas para a própria sinterização é deteriorada. Portanto, o

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20/29 conteúdo de Fe do minério de ferro da matéria-prima para sinterização precisa exceder 55% em massa. Na presente invenção, a resistência das partículas granuladas que foram formadas (granuladas) é aumentada ajustando o conteúdo de Fe dos minérios residuais para 60% em massa ou mais.

[0074] Desde que os minérios residuais constituam partículas ultrafinas tendo um diâmetro médio de 10 pm ou menos, é preferível na presente invenção misturar os minérios residuais com matérias-primas de sinterização (partículas grossas - partículas de minério de ferro finas) antecipadamente nas minas, se possível, para formar partículas combinadas para uso. Pela conversão dos minérios residuais para ter tal forma, o seu transporte de longa distância torna-se fácil, por exemplo, o que torna possível usar economicamente os mesmos também em um local distante, tal como nosso país (Japão).

[0075] Deve ser observado que desde que os minérios residuais constituem partículas de minério ultrafinas tendo uma dimensão de 10 pm ou menos coletadas como um resíduo precipitado do engrossador no momento do preparo do minério como descrito acima, o seu tamanho de partícula é fino. Quando os minérios residuais são usados em uma quantidade que excede 15 em massa (relativo às matérias-primas de sinterização, conteúdo interno), os minérios residuais excessivos não funcionam como aglutinante aderindo nas superfícies da partícula da matéria-prima de sinterização e granulam partículas independentes (partículas granuladas). Quando a proporção das partículas granuladas dos minérios residuais torna-se excessivamente grande, as partículas granuladas impedem a permeabilidade ao gás quando fornecidas sobre paletes de máquina de sinterização para formar a camada (leito) de matérias-primas. Portanto, na presente invenção, a quantidade de adição dos minérios residuais nas partículas da matéria-prima de sinterização (partículas granuladas) pode ser ajustada para ficar de

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2% em massa ou mais a 15% em massa ou menos (conteúdo interno). Considerando o transporte dos minérios residuais, pode ser dito que a quantidade de adição fica preferivelmente na faixa de aproximadamente 5 a 10% em massa. A gravidade específica global de tais minérios residuais é duas a três vezes tão grande quanto essa da cal viva. Considerando o fato que 1% em massa ou mais de cal viva é geralmente usada como aglutinante de granulação em um processo de sinterização, minérios residuais, quando tendo uma alta gravidade específica global, precisam ser adicionados em uma quantidade de pelo menos 2% em massa.

[0076] Deve ser observado que, quando a manipulação de partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas que foram formadas em partículas granuladas incluindo minérios residuais é repetida, existe a possibilidade que os próprios minérios residuais ultrafinos possam granular durante a manipulação para formar partículas granuladas, o que torna impossível utilizar a própria ação do aglutinante. Portanto, também é efetivo na presente invenção demonstrar suficientemente os efeitos como agente auxiliar de granulação adicionando, no momento da formação (granulação), um tensoativo contendo algum tipo de composto orgânico tendo um grupo funcional contendo um grupo do ácido carboxílico ou um grupo do ácido sulfônico tendo a ação de estimular a dispersão das partículas, tais como naftalenossulfonato de sódio, estearato de sódio, alquil sulfato de potássio, nas partículas revestidas com partículas de minério ultrafinas em uma quantidade de aproximadamente 0,002 a 0,005% em massa com água para o umedecimento para o uso de combinação para dessa maneira dispersar uma vez as partículas granuladas.

[0077] Além do mais, minérios residuais em partículas combinadas processadas nas minas são efetivos quando adicionados nos minérios residuais do minério de Kumba da África do Sul e outros minérios além

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22/29 do minério do Brasil acima mencionado e isso é também efetivo quando usado em combinação com o aglutinante.

[0078] Na presente invenção, as partículas da matéria-prima de sinterização nas quais os minérios residuais são adicionados são partículas granuladas tendo um tamanho médio de partícula de aproximadamente 2 a 10 mm nas quais, partículas de minério de ferro finas que são compostas das partículas finas 2 cujo tamanho médio de partícula é mais fino do que esse das partículas de núcleo 1 foram adicionadas na superfície das partículas de minério de ferro grossas tendo um tamanho médio de partícula de 1,5 mm ou mais, de preferência de 1,5 a 4,5 mm, que servem como as partículas de núcleo 1 para revestir a superfície como mostrado na figura 4.

[0079] A matéria-prima para produzir (formar) minérios sinterizados na presente invenção refere-se a partículas granuladas que foram aderidas nas superfícies das partículas da matéria-prima de sinterização que foram formadas em partículas granuladas quando passando através de um processo de granulação, especialmente, que foram aderidas em tal maneira de modo a revestir as superfícies simultaneamente com vãos de enchimento formados das partículas de núcleo 1 (partículas de minério de ferro grossas) e das partículas finas 2 (partículas de minério de ferro finas) entrando nos vãos, enquanto sendo dispersas em água (umidade) na qual as partículas residuais 3 servindo como os minérios residuais foram adicionadas. Os minérios residuais demonstram a ação de aglutinante pela ação capilar com base em uma grande área de superfície específica, isto é, funciona como agente auxiliar de granulação, enquanto diminuindo os vãos entre as partículas do núcleo 1 e as partículas finas 2 e também dispersando. Mais especificamente, na presente invenção, as matérias-primas para produzir (formar) minérios sinterizados referem-se a partículas granuladas em um estado onde as partículas residuais 3 servindo como os minéPetição 870180152707, de 19/11/2018, pág. 27/43

23/29 rios enchem os vãos entre as partículas de núcleo grossas 1 e as partículas finas 2 que são mais finas do que as partículas de núcleo 1. Nesse caso, desde que minérios residuais que foram removidos como resíduos do preparo do minério depois da mineração são usados como os minérios residuais, tais partículas granuladas ficam próximas a um minério granulado, antes da trituração, no momento da mineração.

[0080] Portanto, quando minérios residuais são usados, os minérios residuais demonstram efeitos de aglutinante como é o caso com o fato que os minérios residuais servem como um recurso de ferro. Dessa maneira, na presente invenção, mesmo no momento da granulação, o uso de aglutinante, tal como uma cal viva ou calcário comum, torna-se desnecessário. É natural que o uso combinado com os agentes de aglutinação comuns seja possível.

[0081] Deve ser observado que os minérios residuais são efetivos como aglutinantes (agente de aglutinação) ou agente auxiliar de granulação. Entretanto, quando o conteúdo de umidade é excessivamente pequeno, os efeitos são diminuídos. Portanto, os minérios residuais tendo um conteúdo de umidade de 5% em massa ou mais, e mais preferivelmente 6% em massa ou mais, são preferivelmente usados. Os conteúdos de umidade acima mencionados são necessários para granulação. Isso é porque os minérios residuais precisam ser totalmente dispersos em água e mover-se enquanto sendo favoravelmente carregados dentro dos vãos entre partículas finas que aderem aos arredores das partículas grossas servindo como núcleos. Quando o conteúdo de umidade é insuficiente, é preferível adicionar umidade de acordo com a proporção de minérios residuais no processo de granulação. EXEMPLO 1 [0082] Um teste de granulação foi executado usando, como partículas de matéria-prima de sinterização (partículas de minério de ferro grossas para sinterização) tendo um tamanho médio de partícula de

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2,43 mm (diâmetro médio aritmético, o mesmo aplica-se na descrição seguinte), 2,5 kg de minério de ferro de Carajás do Brasil (a seguir citado como minério de ferro C L), 2,5 kg de cada uma das seguintes partículas de matéria-prima de sinterização (finos de minério de ferro combinados) obtidas pela adição, nas partículas de minério de ferro finas (a seguir citadas como minério de ferro C S) tendo um tamanho médio de partícula de 1 mm ou menor, minérios residuais do minério de ferro C em quantidades de, em termos de conteúdo interno, 0% em massa (teste N° 1), 2% em massa (teste N° 2), 4% em massa (teste N° 3), 5% em massa (teste N° 4), 8% em massa (teste N° 5), 10% em massa (teste N° 6), 12% em massa (teste N° 7), 15% em massa (teste N° 8) e 18% em massa (teste N° 9) e 2,5 kg de minérios de ferro combinados (teste N° 10) nos quais 2,0% em massa de cal viva foram adicionados. O teste de granulação foi executado misturando e granulando usando um peletizador de disco tendo um diâmetro de 400 mm. Além do mais, para comparação, um teste de granulação similar foi executado adicionando 2,0% em massa de cal viva, que tinha sido convencionalmente usada como aglutinante 6 para granulação, no minério de ferro C. 1,0 kg de amostras depois da granulação foi extraído e dividido na metade pela redução. Uma foi imediatamente submetida à análise de graduação para dessa maneira medir o tamanho da partícula em um estado úmido. A outra foi seca em 110°C por 12 horas, resfriada no ar e a seguir medida para uma distribuição de tamanho de partícula em um estado seco.

[0083] Os resultados da medição dos testes N° 1 a N° 10 foram mostrados na tabela 2 e figuras 5(a) e 5(b) em termos de tamanhos médios de partícula em um estado úmido e um estado seco. A figura 5 revelou que, usando 2 a 15% em massa de minérios residuais (teste

N° 2 a N° 8) como agente auxiliar de granulação para granulação, o tamanho médio da partícula (diâmetro médio aritmético) das partículas

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25/29 granuladas em um estado úmido se torna grande. Além do mais, foi revelado que o tamanho da partícula depois da secagem é grande quando o agente auxiliar de granulação foi adicionado, quando comparado com o caso onde o agente auxiliar de granulação não foi adicionado, especialmente no caso onde a quantidade dos minérios residuais está na faixa de 5% em massa a 10% em massa, e que as partículas são difíceis de fechar e favoravelmente mantêm a permeabilidade ao gás mesmo quando secas na camada das matérias-primas. Além do mais, foi revelado que, quando a quantidade de adição dos minérios residuais excede 15% em massa, os efeitos são demonstrados em um estado úmido, mas, quando secas, as partículas fecham e as partículas finas residuais aumentam, resultando em que o tamanho médio da partícula torna-se pequeno.

TABELA 2

N° Teste	condições de combinação	diâmetro médio no estado úmido (mm)	diâmetro médio no estado seco (mm)
1	minério de ferro C	2,7	2,6
2	minério de ferro C + minérios residuais C 2,0% em massa	3,3	3,3
3	minério de ferro C + minérios residuais C 4,0% em massa	3,5	3,5
4	minério de ferro C + minérios residuais C 5,0% em massa	4,6	4,0
5	minério de ferro C + minérios residuais C 8,0% em massa	8,3	4,5
6	minério de ferro C + minérios residuais C 10,0% em massa	7,8	4,2

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N° Teste	condições de combinação	diâmetro médio no estado úmido (mm)	diâmetro médio no estado seco (mm)
7	minério de ferro C + minérios residuais C 12,0% em massa	5,8	3,8
8	minério de ferro C + minérios residuais C 15,0% em massa	4,0	3,8
9	minério de ferro C + minérios residuais C 18,0% em massa	3,4	2,5
10	minério de ferro C + cal viva 2,0% em massa	3,2	3,7

* minério de ferro C: minério de ferro de Carajás do Brasil EXEMPLO 2 [0084] A fim de analisar as influências da umidade no momento da granulação, um teste de granulação, no qual o conteúdo de umidade no momento da granulação estava na faixa de 5,0 a 10,0% em massa e o minério de ferro c e os finos do minério de ferro combinados (minério de ferro c e minérios residuais do minério de ferro c (10,0% em massa)) foram usados como amostra foi executado da mesma maneira como no teste de granulação acima descrito e o tamanho da partícula de diâmetro médio - 0,5 mm foi analisado. Os resultados foram mostrados na figura 6 (partículas úmidas) e figura 7 (partículas secas).

[0085] De acordo com os resultados mostrados nas figuras, o tamanho da partícula do pó combinado na qual minérios residuais foram misturados não é significativamente diferente em um estado úmido quando comparado com o minério de ferro c somente, mas efeitos importantes foram demonstrados no tamanho da partícula em um estado seco quando 6% em massa ou mais de umidade de granulação foi adicionada. Mais especificamente, um aumento no diâmetro médio foi reconhecido e a proporção das partículas finas tendo uma dimensão

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27/29 de -0,5 mm ou menos nitidamente diminuiu. Deve ser observado que foi revelado que os efeitos são insuficientes quando a umidade de granulação fica na faixa de 5 a 5,6% em massa, que é a umidade de granulação de um minério comum do Brasil. Isso mostra que desde que 5% em massa da umidade de granulação é insuficiente como a umidade de granulação dessa matéria-prima, a quantidade da umidade de granulação precisa aumentar quando a quantidade de minérios residuais é aumentada. Dessa maneira, nesse caso, é preferível ajustar a umidade de granulação para mais do que 5,5% em massa e também aumentar a umidade de granulação de acordo com o aumento na quantidade dos minérios residuais. O carregamento das partículas de minério de ferro ultrafinas é suavemente realizado através do uso de água e uma umidade de granulação preferível é 6% em massa ou mais.

EXEMPLO 3

Teste A [0086] No minério de ferro C (30% em massa) e outro minério de ferro de partícula grossa comum para sinterização (30,3% em massa), calcário (8,2% em massa), dolomita (7,3% em massa), areia de sílica (2,2% em massa), cal viva (2,0% em massa), fino de retorno sinterizado (20,0% em massa) e cinzas de coque (4,35% em massa, conteúdo externo), que eram matérias-primas auxiliares, foram adicionados. A quantidade do conteúdo de umidade das partículas depois da granulação foi ajustada de forma geral para 6,0% em massa, que era um valor médio entre 5,0% em massa do minério do Brasil e 7,0% em massa, que é geralmente utilizado para o minério de ferro para sinterização que contém, como um componente principal, minério de ferro do Brasil e minério de ferro australiano e no qual minério de ferro da Índia ou África foi combinado. Então, a granulação foi executada com um misturador de tambor tendo um diâmetro de 1,0 m por 5 minutos. A seguir,

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28/29 o resultante foi carregado em um cadinho de sinterização tendo um diâmetro de 300 mm em tal maneira que a espessura da camada era de 600 mm e um teste de sinterização foi executado.

Teste B [0087] Em um minério combinado (30% em massa) no qual a mesma quantidade do minério de ferro C e 10% em massa de minérios residuais do minério de ferro C e outros finos de minério de ferro comum para sinterização (30,5% em massa), calcário (8,2% em massa), dolomita (7,3% em massa), areia de sílica (2,0% em massa), cal viva (2,0% em massa), fino de retorno sinterizado (20,0% em massa) e cinzas de coque (4,35% em massa, conteúdo externo), que eram matérias-primas auxiliares, foram adicionados, e o conteúdo de umidade foi ajustado em tal maneira que o conteúdo de umidade das partículas depois da granulação era 7,5% em massa. A seguir, a granulação foi executada com um misturador de tambor tendo um diâmetro de 1,0 m por 5 minutos. Em seguida, o resultante foi carregado em um cadinho de sinterização tendo um diâmetro de 300 mm em tal maneira que a espessura da camada foi de 600 mm, e um teste de sinterização foi executado.

Teste C [0088] Com a mesma fórmula como no teste B, 0,002% em massa (conteúdo externo) de sulfonato de naftaleno de sódio foi adicionado como um tensoativo, e um teste de sinterização das partículas granuladas foi também executado.

Teste D [0089] No minério de ferro C (25% em massa) e outros finos de minério de ferro comum para sinterização (36,0% em massa), calcário (8,2% em massa), dolomita (7,3% em massa), sílica (1,5% em massa), cal viva (2,0% em massa), fino de retorno sinterizado (20,0% em massa) e cinzas de coque (4,35% em massa, conteúdo externo), que eram

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29/29 matérias-primas auxiliares, foram combinados. O conteúdo de umidade foi ajustado para 6,0% em massa que é o mesmo que o usual e a granulação foi executada. Em seguida, um teste de sinterização foi executado com o cadinho de sinterização acima mencionado.

Teste E [0090] Nos minérios combinados (25% em massa) contendo o minério de ferro C e 10% em massa de minérios residuais do minério de ferro C e outros finos de minério de ferro comum para sinterização (36,3% em massa), calcário (8,2% em massa), dolomita (7,3% em massa), areia de sílica (1,2% em massa), cal viva (2,0% em massa), fino de retorno sinterizado (20,0% em massa) e cinzas de coque (4,35% em massa, conteúdo externo), que eram matérias-primas auxiliares, foram combinados. Depois que a granulação foi executada sem ajustar o conteúdo de umidade para 6,0% em massa que é o mesmo que o usual, um teste de sinterização foi executado com o cadinho de sinterização acima mencionado.

[0091] Os resultados de uma série de testes de sinterização (A a E) são mostrados na figura 8. Como mostrado na figura 8, foi esclarecido, quando 30% em massa ou mais do minério de ferro C foi usado para produzir minérios sinterizados, partículas combinadas (B) revestidas com partículas de minério ultrafinas na qual 10% em massa de minérios residuais foi adicionado tem alta produtividade e alta resistência. Além do mais, também foi revelado que, adicionando uma pequena quantidade de tensoativo (C), o efeito de melhora na produtividade é aumentado mais. Entretanto, mesmo quando a mesma fórmula foi utilizada, os minérios sinterizados (D, E) obtidos sem controlar o conteúdo de umidade são inferiores em produtividade e a resistência a frio do minério sinterizado (índice do obturador SI) para os exemplos (B, C) para a presente invenção foi aplicada.

Claims

1. Método para a produção de matérias-primas para produção de minérios sinterizados, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

fornecer finos de material para sinterização e partículas de minério de ferro ultrafinas tendo um tamanho médio de partícula de 10 pm ou menos;

adicionar e misturar as partículas de minério de ferro ultrafinas, em uma quantidade de 2 a 15% em massa, em/com os finos do material para sinterização para produzir partículas revestidas com partículas de minério de ferro ultrafinas e formar as partículas revestidas com partículas de minério de ferro ultrafinas.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os finos do material para sinterização contêm finos de minério de ferro para sinterizar matérias-primas e finos de retorno.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os finos do minério de ferro para sinterizar matériasprimas contêm 55% em massa ou mais de Fe, 5% em massa ou menos de SiO2 e 5% em massa ou menos de Al2Ü3.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os finos do minério de ferro para sinterizar matériasprimas contêm 55 a 69% em massa de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tamanho médio de partícula das partículas de minério de ferro ultrafinas é medido por um método de laser a úmido.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de minério de ferro ultrafinas contêm 60% em massa ou mais de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a

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5% em massa de AI2O3 e funciona como agente auxiliar de granulação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as partículas de minério de ferro ultrafinas contêm 60 a 69% em massa de Fe, 0,5 a 5% em massa de SiO2 e 0,5 a 5% em massa de ALO3 e funciona como agente auxiliar de granulação.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de minério de ferro ultrafinas são minérios residuais obtidos como resíduos de preparo do minério.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de minério de ferro ultrafinas são minérios residuais do minério de hematita da América do Sul.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o minério de hematita da América do Sul é o minério de ferro de Carajás.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de minério de ferro ultrafinas são minérios residuais de minério de hematita da África.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade das partículas de minério de ferro ultrafinas a serem adicionadas nos finos do material para sinterização é de 5 a 10% em massa.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de adição e de mistura compreende misturar os finos do material para sinterização e as partículas do minério de ferro ultrafinas com um misturador e umedecer a mistura, e a etapa de formação compreende granular as partículas revestidas com partículas ultrafinas usando um peletizador de tambor.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de adição e de mistura compreende misturar

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3/4 os finos do material para sinterização e as partículas do minério de ferro ultrafinas com um misturador e umedecer a mistura, e a etapa de formação compreende granular as partículas revestidas com partículas ultrafinas usando um peletizador do tipo de disco.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de adição e de mistura compreende adicionar e misturar as partículas de minério de ferro ultrafinas, em uma quantidade de 2 a 15% em massa, em/com os finos do material para sinterização para produzir partículas revestidas com partículas de minério de ferro ultrafinas nas minas de minério de ferro.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de formação compreende adicionar pelo menos um entre as matérias-primas auxiliares, aglutinante, água e um dispersante e formar as partículas revestidas com partículas ultrafinas.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima auxiliar é usada para ajustar os componentes de escória dos minérios sinterizados, e é pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em calcário, dolomita, cal viva, sílica, serpentina, escória de Ni, magnesita e areia ferruginosa.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a água é adicionada em uma quantidade de 5% em massa ou mais em termos do conteúdo de umidade antes da secagem das partículas formadas de acordo com a quantidade de adição de um agente auxiliar de granulação.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de umidade antes da secagem é de 6 a 10% em massa.

20. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispersante é um tensoativo contendo um composto orgânico tendo um grupo funcional contendo um grupo do ácido

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4/4 carboxílico e um grupo do ácido sulfônico, e é adicionado, em uma quantidade de 0,002 a 0,005% em massa, nas partículas do material revestido com partículas de minério de ferro ultrafinas.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o tensoativo é pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em naftalenossulfonato de sódio, estearato de sódio e alquil sulfato de potássio.