WO2019033187A1 - Process of cold pelletization of iron-ore fines with mixture flexibility - Google Patents

Process of cold pelletization of iron-ore fines with mixture flexibility Download PDF

Info

Publication number
WO2019033187A1
WO2019033187A1 PCT/BR2018/050264 BR2018050264W WO2019033187A1 WO 2019033187 A1 WO2019033187 A1 WO 2019033187A1 BR 2018050264 W BR2018050264 W BR 2018050264W WO 2019033187 A1 WO2019033187 A1 WO 2019033187A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pellet
cold
iron ore
fines
ore
Prior art date
Application number
PCT/BR2018/050264
Other languages
French (fr)
Portuguese (pt)
Inventor
Daniel TRAVASSOS DA ROSA COSTA
Original Assignee
Travassos Da Rosa Costa Daniel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Travassos Da Rosa Costa Daniel filed Critical Travassos Da Rosa Costa Daniel
Publication of WO2019033187A1 publication Critical patent/WO2019033187A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/2406Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/243Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • B03B5/30Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions
    • B03B5/36Devices therefor, other than using centrifugal force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0034Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0077Use of centrifugal devices

Definitions

  • the present patent applies to the treatment segment of iron ore and refers to the process of cold pelletizing of iron ore fines, with a grain size range of zero to 6.4 mm, fines which are compulsorily generated by miners and steel industries that currently have as options to agglomerate these fine processes such as sintering, ceramization or hot pelleting and briquetting. They are costly and operationally complex processes.
  • the present invention features a cold pelletizing process and an industrial plant suitable for the production of ore pellets.
  • Sintering agglomerates materials in the granulometric range from 0.15mm to 6.4mm (sinter feed). It is a classic process that allows the particles to be bonded through a thermal process until the incipient fusion of the components of a mixture of iron ore fines and additions of fluxes, promoting the bonding of the particles. The product generated, called sinter cake, is crushed again so that the material reaches the size suitable for blast furnace feeding. In this fragmentation there is intense generation of fines, reaching up to 30%, which implies reprocessing and high costs.
  • the sintering is installed in the steel complex itself, because the sinter does not have mechanical resistance to resist travel and transhipments. It has limitations in absorbing fines below 0.15mm due to the permeability of the material to be sintered.
  • Hot pelletizing / ceramization uses the pellet feed as raw material, which after fine grinding is available in granulometry 98% lower than 44 micronm. This high specific surface condition allows for the ceramization performed in this process.
  • various binders such as bentonite, resins, limestone and even cement, are used to provide mechanical resistance to the green pellets to resist transporting the disc or pelletizing drum to the ceramic grids.
  • the intense grinding of the pellet feed (granulometry from zero to 0.15mm) represents high energy consumption or 55Kwh / T, and the ceramization presents high thermal energy consumption or 200 Kcal / kg.
  • Briquetting allows the agglomeration of ore fines of varying sizes and shapes through the pressure exerted on the material.
  • the use of binder in the blend is required. It is a process of low productivity, which limits its application as a solution to the problem.
  • the system is based on the arrangement of particles from 0 to 0.8mm with continuous grain size distribution, generating the smallest possible contact surface for the formation of the spherical body (ball ), in order to reduce the need of cement for its agglomeration, without compromising the mechanical strength of the pellet, with the participation of fines (below 75 microns) from ore and special cement used (98% less than 44microns), packaging of the larger grains occurs in a suitable way, generating resistance of rupture of the ball of 12mm of diameter of up to 150Kg.
  • the amount of ultra fine ore in the blend of a size below 75micron, depending on the content of special cement that can fluctuate between 5% and 8%, depending on the target strength of the pellets, ranges between 34% and 48% and allows the packaging of the coarser grains as shown (Figure 6).
  • the pellet presents raw pellet microstructure with angular grains and high porosity; the matrix is composed of transparent phases under the optical microscope from the cementitious mortar; the pellet presents good packing by regions composed of cementitious matrix and fines of ores with good cohesion.
  • This mortar formed by superfine ore and special developed cement adhered to the coarser particles, gives the ball a high breaking strength of up to 150 kg while preserving the porosity between 25% and 30%, as described below .
  • the homogeneous mixture places in close contact the substances that are expected to enter the chemical reaction inside the reactor.
  • the microscopic slide shown in Figure 7 shows the homogeneity and the contact between the oxides entering the reaction even before reaching the liquid phase, due to the conditions favorable to the chemical reactions: chemical affinity, contact surface and high temperature. In the microchemical mapping it is possible to observe the marked presence of Ca and Si forming the pellet matrix, which surrounds and sustains the hematite grains.
  • the binder which is a special cement, should meet specific chemical and physical requirements as below:
  • C3S alite
  • the gypsum dosage should be optimized through laboratory tests that optimize gypsum, aiming to raise the resistance of the cement; the gypsum to be dosed must be the natural mineral; the plasters generated from phosphoric rocks can not be used, under penalty of contamination of phosphorus in pig iron;
  • [020] - cement can only contain addition if it is bound to some steel interest (eg addition of dolomite or flux);
  • [022] - must have low alkali (K2O + Na2O) in order to meet the maximum level of 1.5 kg of alkali / T of pig iron in the blast furnace feed; although these alkalis present in the form of alkali sulphates and therefore more stable.
  • This special cement characterized above contains between 60 and 65% calcium oxide in the hydrated silicates, which at a temperature close to 1000 ° C are available to react with the polluting oxides (S102, Al3 O2, etc.) of the iron ore , which are scorched in the pig iron generation process.
  • Table 1.1 we present detailed specifications of a special cement that meets the above-mentioned attributes [024]
  • the stoichiometric equilibrium of the mixture in the pellet presupposes the generation of acid slag, being necessary, therefore, the addition of complementary limestone in the case of the reactors that require basic slag.
  • Table 1 shows that:
  • Clinquer + Essential for Sulfate 98.0 to 100.0 98.0 - 100.0 100.0 ensure the lowest Calcium -% swelling (a) and higher resistance
  • Fluorite% 0.5 to 2.0 0.0 to 2.0 no pellet and reduces melt temperature
  • composition should also present the following physical parameters: residue in the sieve of 75 micron less than 0,1%; fineness in the sieve of 325mcron less than 1.0%; area [025] Table 2 below illustrates the quality parameters of cold pelletized iron ore pellets:
  • the sinter presents the following indices: drum> 70%; RDI ⁇ 25%; Cracking ⁇ 8%.
  • Compressive strength In this process of cold pelletizing of iron ore, there is flexibility to produce pellets with varying strengths, depending on the application and complementary needs such as the size of the blast furnace and the process of transportation of the product.
  • the definition of the percentage of cement should be based on the real need for resistance, since the cement dilutes the percentage of iron in the ball.
  • the graph 1 shown in the attached Figure 8 illustrates the resistance of the pellet to the percentage of special cement.
  • Drumming - this parameter has a direct correlation with the compressive strength of the pellet, the greater the resistance the greater the drumming and vice versa.
  • the dosage of 7% of binder leads to a sufficient performance, with an index of more than 90% and compatible with the standard (ISO 3271).
  • RDI as in the case of the drum, a good correlation with the compressive strength of the ball is observed.
  • the level required by the standard (ISO 13390) of 90% pellet integrity after the test can be achieved with 7% dosing of the binder.
  • Swelling - the physical integrity of the pellet depends on the control of this variable. For swelling greater than 20% there is already the risk of disintegration of the pellet before the material entering the process of chemical solution. In this case, the blast furnace may enter into process mismatch.
  • Basicity follows the conditions of the steel binary basicity index of approximately 0.02, that is, the ratio between CaO and free S1O2, according to the following worksheet, guarantees a level of ball swelling below 15%, for percentage of S102 in the ore above 6%.
  • the IB-REAL impacting the swelling is calculated by taking into account the available CaO from ores and the free CaO of the clinker used in the manufacture of the special cement, which may not exceed 1.5%, and the oxide of silicon present in iron ore.
  • the CaO and S1O2 that form the silicates of the cement are combined and do not change the conditions of basicity at this moment, where the transformation of the crystals of the iron ore happens from the rhomboidal form to the needle when the reduction takes place.
  • reducibility stands out as a strong point of this pellet due to porosity (25% to 30%) and pore size in the material, as shown in figure 3, shown in Figure 10, attached.
  • Pellets - The cold pellet has a lower porosity when compared to the ceramized one.
  • the pores present in the cold pellet have a diameter between 0.01 and
  • the pores are of average dimension of 0.1 micronm versus pores of average size of the ceramized ball of 10 microm. This explains the high redutibility of the cold-drawn pellet. The extended contact surface enables this performance.
  • a PI061 1558-6 "Material for coating discs and drums of iron ore of a different or different nature from the material being pelletized and constructive arrangement for pelletizing discs and drums" - comprises a mixture of products agglomerates with ores (ground or not) of the group consisting of iron, manganese or others, including the inclusion of fluxes.
  • the disc or drum 5 has its bottom 1 coated by the material so as to form a layer of the cold curing coating bottom 2, vegetable oils, minerals and / or forming products (6) is further provided for incorporating polyethylene sheets (7) to assist in the separation of the fines from the pellets (6). It differs from the present patent because it has as its object the coating of disks and pelletizing drums and not the production of material for setting in blast furnaces.
  • a PI9402617-3 - "Process for recovery by briquetting, agglomeration, pelletizing and pressing of fine residues in metallurgical, iron alloys, steelworks, foundries and in the factories of additives in racing" refers to the process of briquetting, agglomeration, pelletizing and pressing of fine residues, raw materials, industrial residues and fine grain additions of metals and other products that can not be used in the furnaces because they are entrained by gases and fumes.
  • the patent differs from the present patent because it is a process of non-specific agglomeration of waste in general, with the sole purpose of agglomerating the material so that it can be reintroduced to the furnaces.
  • the patent does not focus on an agglomeration process that is alternative to the iron ore or hot pelletizing that deals with this problem and represents the current state of the art.
  • the patent does not specify the agglomerated material to meet the requirements of blast furnaces, such as compressive strength, drumming, RDI, reducibility, swelling, and the chemical attributes required by blast furnaces.
  • a process for cold pelletizing slurry produced in blast furnaces comprising the following steps: 1) the blast furnace slab undergoes a first natural drying, reducing its moisture to approximately 15%; deposited or scattered in an open-air patio, and at this stage, the mud turns into fuzzy layers; 2) extermination of the mud already dried through exterminator or machine capable of breaking into small fragments; 3) the already fragmented slurry receives a suitable binder and passes through a mixing phase through a rotary mixer; 4) the mixed or homogenized material with dry slurry and binder is transferred to pelletizing where the processed material receives a controlled volume of water which, associated with the rotation of the disc and its inclination, promotes the agglomeration of the particles and is transformed into pellets, whose granulometry is defined as a function of the quantities of water, speed of rotation and angle of inclination of the rotary disc of the pelletizer; 5) Pellets are stored in the shade, maintaining a high humidity level through water spray for 3 consecutive days.
  • the pellets Q achieve consistency and a compression ratio above 40 kgf per pellet. It differs from the present patent because it is a process directed to the use of sludge generated in the treatment of the blast furnace gases, aiming at the re-formation of the material. In this case, the specification of the material or product generated focuses only the possibility of reintroduction to the oven.
  • a PI BR0000321510049410 “Cold Pelletizing Process of Iron Ore Fines", similarly owned by the Applicant of the present patent, refers to cold pelletizing process through mortar composed of superfine iron ore and Portland cement in an optimized ratio that allows the achievement of technical specifications and competitive costs.
  • the production of the pellets obeys simplified flow chart in the different scales of production. It differs from the present patent because it does not present the detailed characteristics of the granulometric arrangement that allows the packaging of the grains and consequent attainment of the mechanical attributes of the pellet, without, however, of the fine porosity that enhances the material's reducibility.
  • the present process allows the use of dry or wet materials below 3.5%, hence there is no need for process water treatment, which facilitates and makes the process more environmentally correct.
  • the raw material to be pelletized is already wet, it is possible to opt for the wet route without prejudice to the final product.
  • Figure 1 illustrates the flowchart of the entire process.
  • Figure 2 shows the flowchart of the homogenization / drying step.
  • Figure 3 illustrates the flow chart of the screening / milling step.
  • Figure 4 shows the flow chart of the dosing / mixing / beading step.
  • Figure 5 illustrates the flow chart of the transport / stacking / curing step.
  • process (1) has the steps described below:
  • the stacker (01) performs the longitudinal ore deposition and the take-up (02) removes the material from the stack transversely, which promotes material mixing by reducing the standard deviation of material quality by up to 12 times.
  • the other constituents such as the special cement in the silo (08) and other material, if necessary, must be added to the silo (09). It is imperative that the dosage be very accurate, and therefore the dosers (10, 11, 12 and 13) must comply with the adjustments, so that the good quality of the final product is obtained.
  • the dosage must obey the principle of the sequence of the mixture: from the smallest quantity to the largest quantity, increasing the efficiency of the mixture.
  • the materials are then cast into a continuous rotary mixer (14) with blenders and low energy blades, since the materials are dry, or with low humidity, allowing perfect mixing. In the case of mixing with wet materials, the mixer should be changed and require more energy for mixing.
  • the tip can be made with dry or wet material. If dry, the addition of water will occur through spray nozzles suitably disposed on the disc or drum (15) of the bead. If wet, there is also a need to atomizers but in smaller amount. When using dry material, the amount of water demanded is 80 to 90 kg / T of ball.
  • the pellet can be stored in the open without any risk to its quality and for as long as necessary. There is no degradation over time.
  • the loss of resistance test after 24 hours of immersion of the pellet in water presents reduction of the resistance in 25% of the resistance of the dried pellet.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

The present invention patent pertains to the iron-ore treatment sector and relates to a process of cold pelletization of iron-ore fines with mixture flexibility, with a grain size range of zero to 6.4 mm, said fines being inevitably generated by miners and steel industries, which currently have as options for agglomerating said fines processes such as sintering, ceramming or hot pelletization and briquetting. The present invention describes a process of cold pelletization and an industrial plant suitable for carrying out the process of producing ore pellets.

Description

"PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO  "COLD PELOTIZATION PROCESS OF IRON ORE FINES
COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS"  WITH MIXTURE FLEXIBILITY "
[01 ] A presente patente de invenção aplica-se ao segmento de tratamento de minério de ferro e refere-se a processo de pelotização a frio de finos de minério de ferro, com faixa granulométrica de zero a 6,4mm, finos estes gerados compulsoriamente por mineradores e indústrias siderúrgicas que possuem atualmente como opções de aglomeração destes finos processos como a sinterização, a ceramização ou pelotização a quente e a briquetagem. São processos caros e operacionalmente complexos. A presente invenção apresenta processo de pelotização a frio e planta industrial adequada à realização do processo de produção de pelotas de minério. The present patent applies to the treatment segment of iron ore and refers to the process of cold pelletizing of iron ore fines, with a grain size range of zero to 6.4 mm, fines which are compulsorily generated by miners and steel industries that currently have as options to agglomerate these fine processes such as sintering, ceramization or hot pelleting and briquetting. They are costly and operationally complex processes. The present invention features a cold pelletizing process and an industrial plant suitable for the production of ore pellets.
[02] Atualmente a indústria do aço, que tem como primeira etapa de produção o ferro gusa obtido através dos altos fornos, demanda materiais granulados para alimentá-los que são fornecidos pela indústria da mineração, que por sua vez, ao beneficiar o minério gera grande quantidade de finos, seja pela cominuição dos minerais encontrados, seja pela necessidade de concentra-los. Estes finos, sinter feed e pellet feed, suprem as necessidades da sinterização e da produção de pelotas através do processo de ceramização ou pelotização a quente.  [02] Currently the steel industry, which has as its first stage of production pig iron obtained through blast furnaces, demands granulated materials to feed them that are supplied by the mining industry, which in turn, by benefiting the ore generates large amount of fines, either by the comminution of the minerals found, or by the need to concentrate them. These fine, sinter feed and pellet feed, meet the needs of sintering and pellet production through the process of ceramization or hot pelletizing.
[03] Faz-se imperativo aglomerar estes finos, para que se adequem em forma e granulometria e assim possam ser alimentados os altos-fornos. Para tanto, utilizam-se os processos conhecidos, abaixo descritos. [03] It is imperative to agglomerate these fines, so that they fit in shape and granulometry and thus the blast furnaces can be fed. For that, the known processes, described below, are used.
[04] Sinterização: aglomera materiais na faixa granulométrica de 0,15mm a 6,4mm {sínter feed). Trata-se de um processo clássico que propicia a ligação das partículas através de um processo térmico até a fusão incipiente dos componentes de uma mistura constituída de finos de minério de ferro e adições de fundentes, promovendo a ligação das partículas. O produto gerado, chamado cake de sínter, é novamente britado para que o material atinja a dimensão adequada para a alimentação do alto forno. Nesta fragmentação há geração intensa de finos, alcançando até 30%, que implica reprocessamento e custos elevados. As sinterizações são instaladas no próprio complexo siderúrgico, pois, o sínter não apresenta resistência mecânica para resistir a viagens e transbordos. Apresenta limitações em absorver finos abaixo de 0,15mm em razão da necessidade de permeabilidade do material a ser sinterizado. [04] Sintering: agglomerates materials in the granulometric range from 0.15mm to 6.4mm (sinter feed). It is a classic process that allows the particles to be bonded through a thermal process until the incipient fusion of the components of a mixture of iron ore fines and additions of fluxes, promoting the bonding of the particles. The product generated, called sinter cake, is crushed again so that the material reaches the size suitable for blast furnace feeding. In this fragmentation there is intense generation of fines, reaching up to 30%, which implies reprocessing and high costs. The sintering is installed in the steel complex itself, because the sinter does not have mechanical resistance to resist travel and transhipments. It has limitations in absorbing fines below 0.15mm due to the permeability of the material to be sintered.
[05] Pelotização a quente / ceramização: utiliza o pellet feed como matéria prima, que após moagem fina é disponibilizado em granulometria 98% menor que 44 micronm. Esta condição de superfície especifica elevada permite a ceramização realizada neste processo. Para que o pelotamento seja possível utilizam-se aglomerantes variados, como bentonita, resinas, calcário e até cimento, com o objetivo de proporcionar resistência mecânica às pelotas verdes para resistirem ao transporte do disco ou tambor pelotizador às grelhas de ceramização. A moagem intensa da matéria prima {pellet feed, granulometria de zero a 0,15mm) representa consumo elevado de energia ou 55Kwh/T, e a ceramização apresenta elevado consumo de energia térmica ou 200 Kcal/kg. Como o processo leva o material a forte stress térmico, com temperatura máxima de 1350°C, produz como resultado elevado grau de trincas e fissuras (40%) das pelotas produzidas. Observa-se que a falta de equalização térmica do processo, havendo, portanto, partes do material em diferentes condições de carga térmica, provoca elevado desvio padrão da resistência mecânica das pelotas, podendo flutuar de 60 a 300Kg. [05] Hot pelletizing / ceramization: uses the pellet feed as raw material, which after fine grinding is available in granulometry 98% lower than 44 micronm. This high specific surface condition allows for the ceramization performed in this process. In order to make the bead possible, various binders, such as bentonite, resins, limestone and even cement, are used to provide mechanical resistance to the green pellets to resist transporting the disc or pelletizing drum to the ceramic grids. The intense grinding of the pellet feed (granulometry from zero to 0.15mm) represents high energy consumption or 55Kwh / T, and the ceramization presents high thermal energy consumption or 200 Kcal / kg. As the process takes the material to strong thermal stress, with a maximum temperature of 1350 ° C, it produces as a result a high degree of cracks and fissures (40%) of the pellets produced. It is observed that the lack of thermal equalization of the process, therefore, parts of the material under different conditions of thermal load, causes high standard deviation of the mechanical strength of the pellets, being able to fluctuate from 60 to 300 kg.
[06] Briquetagem: permite a aglomeração de finos de minério de tamanhos e formas variadas através da pressão exercida sobre o material. A fim de que o produto final (briquete) possua propriedades adequadas, é necessária a utilização de aglomerante na mistura. Trata-se de processo de baixa produtividade, o que limita sua aplicação como solução para o problema.  [06] Briquetting: allows the agglomeration of ore fines of varying sizes and shapes through the pressure exerted on the material. In order for the final product (briquette) to have suitable properties, the use of binder in the blend is required. It is a process of low productivity, which limits its application as a solution to the problem.
[07] Objetivando viabilizar o aproveitamento dos finos de minério (entre zero até 6,4mm) gerados pelas siderúrgicas, entre 8 a 12% da massa total de minério utilizado no alto-forno (resíduo), assim como os finos gerados pelas mineradoras, de até 60% da produção total, foi desenvolvido o processo descrito na presente patente de pelotização a frio, apresentando como diferencial os aspectos a seguir: [07] In order to make it possible to exploit the iron ore fines (between zero and 6.4 mm) generated by the steel mills, between 8 and 12% of the total ore mass used in the blast furnace (residue), as well as the fines generated by the miners, of up to 60% of the total production, the process described in the present cold pelletizing patent was developed, presenting as a differential the following aspects:
[08] - redução significativa de energia elétrica e térmica no processo: de 55Kwh/T para 8Kwh/T, visto que trabalha com finos e "grossos", bem como em energia térmica, sendo que em períodos secos o aporte é mínimo, pois o material encontra-se com umidade abaixo de 3,5%, e nos períodos úmidos com 7%, portanto, ponderando-se os números, encontra-se umidade média de (7+3,5+5,2) / 3 = 5,2, o que exige um consumo calorífico de 25Kcal/kg de pelota contra 200Kcal/kg na ceramização. [08] - significant reduction of electrical and thermal energy in the process: from 55Kwh / T to 8Kwh / T, since it works with thin and "thick" as well as thermal energy, and in dry periods the contribution is minimal, since the material is below 3.5% moisture content, and in wet periods with (7 + 3.5 + 5.2) / 3 = 5.2, which requires a calorific consumption of 25Kcal / kg of ball against 200Kcal / kg in the ceramization.
[09] - utilização de instalação industrial flexível em escala de produção e que demanda baixo valor de investimento (R$ 50,00/T ano de pelota), tornando-se assim uma solução que atende grandes e pequenas indústrias;  [09] - use of a flexible industrial installation in a production scale that demands low investment value (R $ 50.00 / T year of pellet), thus becoming a solution that serves large and small industries;
[010] - soluções ambientais consideráveis, como a redução de demandas energéticas com menor geração de carbono, aproveitamento de resíduos gerados pela siderurgia e dos finos de mineração. [010] - considerable environmental solutions, such as the reduction of energy demands with less carbon generation, use of waste generated by the steel industry and mining fines.
[01 1 ] Para otimizar o processo de aglomeração a frio, o sistema baseia-se no arranjo das partículas de 0 a 0,8mm com distribuição granulométrica em curva contínua, gerando a menor superfície de contato possível para a formação do corpo esférico (pelota), de forma a reduzir a necessidade de cimento para sua aglomeração, sem comprometer a resistência mecânica da pelota, com a participação de finos (abaixo de 75microns) advindos do minério e do cimento especial utilizado (98% menor que 44microns), o empacotamento dos grãos de maior dimensão se dá de forma adequada, gerando resistência de ruptura da pelota de 12mm de diâmetro de até 150Kg.  In order to optimize the cold agglomeration process, the system is based on the arrangement of particles from 0 to 0.8mm with continuous grain size distribution, generating the smallest possible contact surface for the formation of the spherical body (ball ), in order to reduce the need of cement for its agglomeration, without compromising the mechanical strength of the pellet, with the participation of fines (below 75 microns) from ore and special cement used (98% less than 44microns), packaging of the larger grains occurs in a suitable way, generating resistance of rupture of the ball of 12mm of diameter of up to 150Kg.
[012] A quantidade de ultra finos de minério na mistura, de dimensão abaixo de 75micronm, que dependendo do teor de cimento especial que pode flutuar entre 5% e 8%, a depender da resistência alvo das pelotas, atinge faixa entre 34% e 48% e permite o empacotamento dos grãos mais grossos conforme (Figura 6). A pelota apresenta microestrutura de pelota crua com grãos angulosos e porosidade elevada; a matriz é composta por fases transparentes ao microscópio óptico provenientes da argamassa cimentícia; a pelota apresenta bom empacotamento por regiões compostas por matriz cimentícia e finos de minérios com boa coesão.  The amount of ultra fine ore in the blend, of a size below 75micron, depending on the content of special cement that can fluctuate between 5% and 8%, depending on the target strength of the pellets, ranges between 34% and 48% and allows the packaging of the coarser grains as shown (Figure 6). The pellet presents raw pellet microstructure with angular grains and high porosity; the matrix is composed of transparent phases under the optical microscope from the cementitious mortar; the pellet presents good packing by regions composed of cementitious matrix and fines of ores with good cohesion.
[013] Esta argamassa, formada pelos superfinos de minério e cimento especial desenvolvido, aderida às partículas mais grossas, confere à pelota resistência de ruptura elevada, de até 150Kg, preservando, entretanto, a porosidade entre 25% e 30%, conforme infra descrito. A mistura homogénea coloca em contato estreito as substâncias que deverão entrar em reação química no interior do reator. [014] A lâmina microscópica ilustrada na Figura 7 anexa ilustra a homogeneidade e o contato entre os óxidos que entram em reação mesmo antes de atingirem a fase líquida, devido as condições propícias às reações químicas: afinidade química, superfície de contato e elevada temperatura. No mapeamento microquímico é possível observar a acentuada presença de Ca e Si formando a matriz da pelota, que envolve e sustenta os grãos de hematita. [013] This mortar, formed by superfine ore and special developed cement adhered to the coarser particles, gives the ball a high breaking strength of up to 150 kg while preserving the porosity between 25% and 30%, as described below . The homogeneous mixture places in close contact the substances that are expected to enter the chemical reaction inside the reactor. The microscopic slide shown in Figure 7 shows the homogeneity and the contact between the oxides entering the reaction even before reaching the liquid phase, due to the conditions favorable to the chemical reactions: chemical affinity, contact surface and high temperature. In the microchemical mapping it is possible to observe the marked presence of Ca and Si forming the pellet matrix, which surrounds and sustains the hematite grains.
[015] O aglomerante, que é um cimento especial, deverá atender a requisitos químicos e físicos específicos como abaixo: [015] The binder, which is a special cement, should meet specific chemical and physical requirements as below:
[016] - não deve conter adição carbonática. (para controle do inchamento das pelotas);  [016] - shall not contain carbonaceous addition. (for control of pellet swelling);
[017] - conter elevado teor de alita (C3S) no clínquer, entre 63 e 65%, gerando elevada resistência mecânica ao cimento e baixo teor de CaO livre, no máximo de 1 ,5% para eliminar risco de inchamento das pelotas;  - contain a high content of alite (C3S) in the clinker, between 63 and 65%, generating high mechanical resistance to cement and low free CaO content, at a maximum of 1.5% to eliminate risk of pellet swelling;
[018] - ser finamente moído: resíduo máximo em 44 microns. de 1 % e blaine mínimo de 560 m2/kg (resistência do cimento);  [018] - be finely ground: maximum residue at 44 microns. of 1% and minimum blaine of 560 m2 / kg (cement strength);
[019] - a dosagem de gesso deve ser otimizada através de ensaios de laboratório que otimizem a gipsagem, buscando elevar as resistências do cimento; o gesso a ser dosado deve ser o mineral natural; os gessos gerados de rochas fosfóricas não podem ser utilizados, sob pena de contaminação de fósforo no gusa;  [019] - the gypsum dosage should be optimized through laboratory tests that optimize gypsum, aiming to raise the resistance of the cement; the gypsum to be dosed must be the natural mineral; the plasters generated from phosphoric rocks can not be used, under penalty of contamination of phosphorus in pig iron;
[020] - o cimento só pode conter adição se estiver vinculada a algum interesse siderúrgico (por ex. adição de dolomita ou de um fundente);  [020] - cement can only contain addition if it is bound to some steel interest (eg addition of dolomite or flux);
[021 ] - as resistências devem alcançar um mínimo de 30Mpa a 01 dia;  [021] - the resistances must reach a minimum of 30Mpa to 01 day;
[022] - deve ter baixo álcalis (K2O + Na2O), a fim de respeitar o nível máximo de 1 ,5Kg de álcalis/T de gusa, na alimentação do alto forno; apesar desses álcalis presentes apresentarem-se na forma de sulfatos alcalinos e, portanto, mais estáveis.  [022] - must have low alkali (K2O + Na2O) in order to meet the maximum level of 1.5 kg of alkali / T of pig iron in the blast furnace feed; although these alkalis present in the form of alkali sulphates and therefore more stable.
[023] Este cimento especial caracterizado acima contêm entre 60 e 65% de óxido de cálcio nos silicatos hidratados, que em temperatura próxima a 1000°C se disponibilizam para reagirem com os óxidos poluentes (S1O2, AI3O2, etc.) do minério de ferro, que são escorificados no processo de geração do ferro gusa. Na tabela 1 .1 apresentamos especificações detalhadas de um cimento especial que atende os atributos acima explicitados [024] O equilíbrio estequiométrico da mistura na pelota pressupõe a geração de escória ácida sendo necessária, portanto, a adição de calcário complementar no caso dos reatores que exigem escória básica. Conforme poderá ser verificado na Tabela 1 abaixo: [023] This special cement characterized above contains between 60 and 65% calcium oxide in the hydrated silicates, which at a temperature close to 1000 ° C are available to react with the polluting oxides (S102, Al3 O2, etc.) of the iron ore , which are scorched in the pig iron generation process. In Table 1.1 we present detailed specifications of a special cement that meets the above-mentioned attributes [024] The stoichiometric equilibrium of the mixture in the pellet presupposes the generation of acid slag, being necessary, therefore, the addition of complementary limestone in the case of the reactors that require basic slag. As can be seen in Table 1 below:
Figure imgf000007_0001
Tabela 1.1:
Figure imgf000007_0001
Table 1.1:
Parâmetros químicos da composição, faixas preferenciais e a comparação com o cimento CP I, além das características de cada  Chemical composition parameters, preferred ranges and comparison with CP I cement, in addition to the characteristics of each
componente.  component.
Especificação  Specification
cimento NBR 5732  cement NBR 5732
Componentes Faixa Preferencial Característica especial CP I  Components Preferred range Special feature CP I
( % do peso )  (% of weight)
Clinquer + Essencial para Sulfato de 98,0 a 100,0 98,0 - 100,0 100,0 assegurar o menor Cálcio - % inchamento (a) e maior resistência Clinquer + Essential for Sulfate 98.0 to 100.0 98.0 - 100.0 100.0 ensure the lowest Calcium -% swelling (a) and higher resistance
Melhora o amolecimento daImproves softening of
Fluorita % 0,5 a 2,0 0,0 a 2,0 não consta pelota e reduz a temperatura de fusão Fluorite% 0.5 to 2.0 0.0 to 2.0 no pellet and reduces melt temperature
Material  Material
Carbonático - 0,0 0,0 idem (a ) Carbonate - 0,0 0,0 idem (a)
% %
Resíduo  Residue
<= 1,0 <= 1,0  <= 1.0 <= 1.0
insolúvel - %  insoluble -%
Perda ao fogo Loss to fire
<- 1,5 <= 2,0 <= 2,0 Idem ( a ) <- 1.5 <= 2.0 <= 2.0 Idem (a)
- % -%
MgO - % <= 4,0 <= 6,5 MgO -% <= 4.0 <= 6.5
S03 - % 3,5 a 5,0 <= 4,0 S03 -% 3.5 to 5.0 <= 4.0
C02 - % <= 0,1 <= 0,1 Idem ( a ) C02 -% <= 0.1 <= 0.1 Idem (a)
Não Melhora aDoes not Improve
AI203 - % <= 5,0 <= 6,0 AI203 -% <= 5.0 <= 6.0
consta escoríficação (b) ão  there is escorting (b) no
CaO - % 60 a 65  CaO -% 60 to 65
consta  consists
Não  Not
Na20 - % <= 0,15 <=0,25 Idem ( b ) consta  Na 20 -% <= 0.15 <= 0.25 Idem (b) consists
Não Not
K20 - % < = 1,2 Idem ( b ) consta  K20 -% <= 1.2 Idem (b) consists
Elemento Element
S - % <= 0,05 ndesejável no aço, iora a escoríficaçãoS -% <= 0.05 undesirable in steel, leading to scorching
Não Not
P205 solúvel - % <= 0,05 Idem ( c ) consta  P205 soluble -% <= 0.05 Idem (c) consists
[044]A composição acima deve ainda apresentar os seguintes parâmetros físicos: resíduo na peneira de 75 micronm menor que 0,1%; finura na peneira de 325mcrom menor que 1,0%; área [025] A Tabela 2 abaixo ilustra os parâmetros de qualidade da pelota de minério de ferro pelotizada a frio: [044] The above composition should also present the following physical parameters: residue in the sieve of 75 micron less than 0,1%; fineness in the sieve of 325mcron less than 1.0%; area [025] Table 2 below illustrates the quality parameters of cold pelletized iron ore pellets:
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
[026] Como referência o sinter apresenta os índices a seguir: tamboramento > 70%; RDI < 25%; Crepitação < 8%.  [026] As a reference the sinter presents the following indices: drum> 70%; RDI <25%; Cracking <8%.
[027] Resistência à compressão: Neste processo de pelotização a frio de minério de ferro, há flexibilidade para produzir pelotas com resistências variadas, a depender da aplicação e necessidades complementares como a dimensão do alto forno e o processo de transporte do produto. A definição do percentual de cimento deve se pautar na real necessidade de resistência, visto que o cimento dilui o percentual de ferro na pelota.  [027] Compressive strength: In this process of cold pelletizing of iron ore, there is flexibility to produce pellets with varying strengths, depending on the application and complementary needs such as the size of the blast furnace and the process of transportation of the product. The definition of the percentage of cement should be based on the real need for resistance, since the cement dilutes the percentage of iron in the ball.
[028] O gráfico 1 ilustrado na Figura 8 anexa ilustra a resistência da pelota em relação ao percentual de cimento especial.  The graph 1 shown in the attached Figure 8 illustrates the resistance of the pellet to the percentage of special cement.
[029] Tamboramento - este parâmetro tem correlação direta com a resistência à compressão da pelota, quanto maior a resistência maior o tamboramento e vice- versa. A dosagem de 7% de aglomerante leva a pelota a atingir performance suficiente, com índice superior a 90%, e compatível com a norma ( ISSO 3271 ).  [029] Drumming - this parameter has a direct correlation with the compressive strength of the pellet, the greater the resistance the greater the drumming and vice versa. The dosage of 7% of binder leads to a sufficient performance, with an index of more than 90% and compatible with the standard (ISO 3271).
[030] RDI: como no caso do tamboramento, observa-se boa correlação com a resistência à compressão da pelota. O nível exigido pela norma (ISO 13390) de 90% de integridade das pelotas após o ensaio, pode ser atingido com 7% de dosagem do aglomerante. [031 ] Inchamento - a integridade física da pelota depende do controle desta variável. Para inchamentos superiores a 20% já há o risco de desintegração da pelota antes da entrada do material em processo de solução química. Neste caso, o alto forno poderá entrar em descompasso de processo. [030] RDI: as in the case of the drum, a good correlation with the compressive strength of the ball is observed. The level required by the standard (ISO 13390) of 90% pellet integrity after the test can be achieved with 7% dosing of the binder. [031] Swelling - the physical integrity of the pellet depends on the control of this variable. For swelling greater than 20% there is already the risk of disintegration of the pellet before the material entering the process of chemical solution. In this case, the blast furnace may enter into process mismatch.
[032] Basicidade - obedece às condições do índice de basicidade binário siderúrgico de aproximadamente 0,02, ou seja, a relação entre o CaO e o S1O2 livres, conforme planilha a seguir, garante nível de inchamento da pelota abaixo de 15%, para percentuais de S1O2 no minério acima de 6%.  Basicity - follows the conditions of the steel binary basicity index of approximately 0.02, that is, the ratio between CaO and free S1O2, according to the following worksheet, guarantees a level of ball swelling below 15%, for percentage of S102 in the ore above 6%.
[033] Para atender esta variável, há que se utilizar o cimento especial com as especificações definidas anteriormente, e desta forma obtêm-se as condições a seguir apresentadas na Tabela 3 abaixo:  [033] In order to meet this variable, special cement must be used with the specifications defined above, and in this way the following conditions are obtained in Table 3 below:
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
[034] O IB-REAL que impacta o inchamento é calculado tomando-se em conta a CaO disponível advinda dos minérios e da CaO livre do clínquer utilizado na fabricação do cimento especial, que não pode ultrapassar 1 ,5%, e o óxido de silício presente no minério de ferro. O CaO e o S1O2 que formam os silicatos do cimento estão combinados e não alteram as condições de basicidade neste momento, onde a transformação dos cristais do minério de ferro se dá passando da forma romboidal para a agulhada no momento em que a redução ocorre. [034] The IB-REAL impacting the swelling is calculated by taking into account the available CaO from ores and the free CaO of the clinker used in the manufacture of the special cement, which may not exceed 1.5%, and the oxide of silicon present in iron ore. The CaO and S1O2 that form the silicates of the cement are combined and do not change the conditions of basicity at this moment, where the transformation of the crystals of the iron ore happens from the rhomboidal form to the needle when the reduction takes place.
[035] Com este índice ajustado para basicidade próximo a 0,02, atinge-se a meta de inchamento necessária, conforme Figura 9 anexa, que mostra a curva de inchamento decorrente do índice de basicidade (Meyer, Kurt. Pellotizing of Iron Ores. 1980). [035] With this index adjusted for basicity close to 0.02, the required swelling target is reached, as shown in Figure 9, which shows the curve of swelling due to the basicity index (Meyer, Kurt, Pellotizing of Iron Ores, 1980).
[036] Crepitação - a porosidade da pelota entre 25% a 30% garante crepitação zero, este atributo reduz a liberação de finos no alto formo.  [036] Cracking - the porosity of the ball between 25% and 30% ensures zero crackling, this attribute reduces the release of fines in the high form.
[037] Redutibilidade: a redutibilidade se destaca como um ponto forte desta pelota em decorrência da porosidade (25% a 30%) e da dimensão dos poros no material, conforme gráfico 3 ilustrado na Figura 10, anexa.  [037] Redutibility: reducibility stands out as a strong point of this pellet due to porosity (25% to 30%) and pore size in the material, as shown in figure 3, shown in Figure 10, attached.
[038] Pelotas - A pelota a frio possui porosidade menor se comparada à ceramizada. Os poros presentes na pelota a frio possuem diâmetro entre 0,01 e [038] Pellets - The cold pellet has a lower porosity when compared to the ceramized one. The pores present in the cold pellet have a diameter between 0.01 and
5μιη, enquanto que os poros na pelota estão concentrados em uma faixa estreita de diâmetro, entr 5μιη, while the pores in the pellet are concentrated in a narrow diameter
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001
[039] Pode-se verificar que os poros são de dimensão média de 0,1 micronm versus poros de dimensão média da pelota ceramizada de 10 microm. Isto explica a redutibilidade elevada da pelota produzida a frio. A superfície de contato ampliada viabiliza esta performance.  [039] It can be verified that the pores are of average dimension of 0.1 micronm versus pores of average size of the ceramized ball of 10 microm. This explains the high redutibility of the cold-drawn pellet. The extended contact surface enables this performance.
[040] Amolecimento e fusão - O amolecimento ocorre em temperatura próxima a 1 100°C e o gotejamento a 1330°C ou dentro da faixa considerada satisfatória. O quadro 1 ilustrado na Figura 1 1 anexa apresenta teste realizado e compara com as pelotas ceramizadas.  [040] Softening and melting - Softening occurs at a temperature in the vicinity of 1100 ° C and dripping at 1330 ° C or within the range considered satisfactory. The table 1 shown in the attached Figure 11 presents test carried out and compared with the ceramized pellets.
[041 ] Escorificação e guzeificação - Com todo o processo de reações químicas facilitado pela elevada superfície de contato e aproximação entre os óxidos, o que se observa é a ocorrência de fluidez elevada da escória. O homem morto aplicado na retorta do ensaio de amolecimento e fusão resta completamente limpo após o ensaio.  [041] Escorification and guzeification - With the whole process of chemical reactions facilitated by the high surface of contact and approach between the oxides, what is observed is the occurrence of high fluidity of the slag. The dead man applied to the retort of the softening and fusing test remains completely clean after the test.
[042] Quando da utilização das pelotas nos altos fornos, mesmo com taxa de utilização de apenas 20% de pelotas na carga total, já verifica-se ganho importante de fluidez da escória. [043] Flexibilidade de misturas - A pelotização a frio permite que se utilize ampla gama de materiais como matéria prima: minérios, carepa de laminação, lamas, dolomita, finos de despoeiramento, seja pó de balão ou finos de filtro, carvão e outros componentes que possam trazer vantagem ao processo de produção do ferro gusa. Pelotas ditas "auto redutoras" podem ser realizadas com esta tecnologia, visto que não são submetidas à queima após o pelotamento. [042] When using the pellets in the blast furnaces, even with the utilization rate of only 20% pellets in the total load, there is already significant gain of slag fluidity. [043] Flexibility of mixtures - Cold pelletizing allows a wide range of materials to be used as raw material: ores, veneer, sludge, dolomite, dedusting fines, balloon powder or filter fines, coal and other components which may lead to the pig iron production process. Pellets called "self-reducers" can be made with this technology, since they are not subjected to burning after the tip.
[044] A PI061 1558-6 - "Material para revestimento de discos e tambores de pelotamento de minério de ferro de natureza distinta, ou não, do material sendo pelotado e disposição construtiva para discos e tambores de pelotização" - compreende uma mistura de produtos aglomerantes com minérios (moídos ou não) do grupo constituído por ferro, manganês ou outros, prevendo a inclusão de fundentes. Já o disco ou tambor (5) tem seu fundo (1 ) revestido pelo material, de modo a formar uma camada, superficial ou não, de fundo (2) de revestimento de cura a frio, óleos vegetais, minerais e/ou produtos formadores de gel, sendo que na borda interna e perimetral (6) desse disco de pelotamento ou tambor (5) é ainda prevista a incorporação de placas de polietileno (7) para auxílio à separação dos finos das pelotas (6). Difere-se da presente patente por ter como objeto o revestimento dos discos e tambores de pelotização e não a produção de material para enfornamento nos altos fornos. [044] A PI061 1558-6 "Material for coating discs and drums of iron ore of a different or different nature from the material being pelletized and constructive arrangement for pelletizing discs and drums" - comprises a mixture of products agglomerates with ores (ground or not) of the group consisting of iron, manganese or others, including the inclusion of fluxes. On the other hand, the disc or drum 5 has its bottom 1 coated by the material so as to form a layer of the cold curing coating bottom 2, vegetable oils, minerals and / or forming products (6) is further provided for incorporating polyethylene sheets (7) to assist in the separation of the fines from the pellets (6). It differs from the present patent because it has as its object the coating of disks and pelletizing drums and not the production of material for setting in blast furnaces.
[045] A PI9402617-3 - "Processo de recuperação por briquetagem, aglomeração, pelotização e prensagem de resíduos finos nas usinas metalúrgicas, de ferro ligas, siderúrgicas, fundições e nas fábricas de produtos de adições nas corridas" refere-se a processo de briquetagem, aglomeração, pelotização e prensagem de resíduos finos, matérias primas, resíduos industriais e adições de granulometria fina de metais e outros produtos que não podem ser usados nos fornos porque são arrastados pelos gases e fumaças. Através de secagem, peneiramento e classificação é possível separar as partículas finas em várias faixas granulométricas, adicionando depois em misturadores apropriados ligantes sólidos ou líquidos, diversos materiais e outras substâncias ligantes, capazes de fornecerem resistência mecânica suficiente a quente e a frio em misturadores adequados, sendo depois aglomerados na forma de briquetes, pelotas, extrudados ou compactados em máquinas de briquetagem, discos ou tambores de pelotização, extrusoras ou prensas, resultando em produtos com dimensões, volumes e pesos suficiente que permitam o carregamento nos fornos, sem serem arrastados pelos gases e fumaças dos processos industriais, podendo serem consumidos e permitindo a reciclagem daquilo que seria lixo industrial, consumindo recursos em máquinas, mão-de-obra, transporte e terrenos para deposição ecológica. Difere-se da presente patente por se tratar de processo de aglomeração não especifico de resíduos em geral, com o objetivo apenas de aglomerar o material para que possa ser reintroduzido aos fornos. A patente não tem como foco um processo de aglomeração alternativo à ceramização de finos de minério de ferro ou pelotização a quente que trata deste problema e que representa o estado atual da arte. A patente não especifica o material aglomerado para que atenda as exigências dos altos fornos, como resistência a compressão, tamboramento, RDI, redutibilidade, inchamento, e os atributos químicos exigidos pelos altos fornos. Tampouco trata da granulometria dos materiais para o pelotamento, de forma a atender aos objetivos relacionados a resistência mecânica do material, dos aspectos relacionados a porosidade, que otimizam a redutibilidade, do índice de basicidade binário que define o inchamento e, por fim, não apresenta dados sobre o "amolecimento e fusão" do produto" que indica se tal material apresentará normalidade em todas as fases do alto forno, desde a secagem inicial até o momento da fusão e escorificação. A PI9402617-3 - "Process for recovery by briquetting, agglomeration, pelletizing and pressing of fine residues in metallurgical, iron alloys, steelworks, foundries and in the factories of additives in racing" refers to the process of briquetting, agglomeration, pelletizing and pressing of fine residues, raw materials, industrial residues and fine grain additions of metals and other products that can not be used in the furnaces because they are entrained by gases and fumes. By drying, sieving and sorting it is possible to separate the fine particles into various particle sizes, then adding suitable mixtures of solid or liquid binders, various materials and other binding substances, capable of providing sufficient hot and cold mechanical strength in suitable mixers, pellets, extruded or compacted in briquetting machines, discs or pelletizing drums, extruders or presses, resulting in dimensions, volumes and weights that allow loading in the furnaces, without being swept away by the gases and fumes of the industrial processes, being able to be consumed and allowing the recycling of what would be industrial waste, consuming resources in machinery, labor, transport and land for ecological deposition. It differs from the present patent because it is a process of non-specific agglomeration of waste in general, with the sole purpose of agglomerating the material so that it can be reintroduced to the furnaces. The patent does not focus on an agglomeration process that is alternative to the iron ore or hot pelletizing that deals with this problem and represents the current state of the art. The patent does not specify the agglomerated material to meet the requirements of blast furnaces, such as compressive strength, drumming, RDI, reducibility, swelling, and the chemical attributes required by blast furnaces. Neither does it deal with the granulometry of the materials for the bead, in order to meet the objectives related to the mechanical strength of the material, the porosity related aspects, which optimize the reducibility, of the binary basicity index that defines the swelling and, finally, does not present data on the "softening and melting" of the product "indicating whether such material will be normal at all stages of the blast furnace, from initial drying to melting and slagging.
[046] A PI9502582-0 - "Processo para pelotização a frio de lama produzida em alto-fornos" - compreendendo as seguintes etapas: 1 ) a lama de alto-forno sofre uma primeira secagem natural, diminuindo sua umidade a aproximadamente 15%, depositada ou espalhada em um pátio ao ar livre e, nesta etapa, a lama transforma-se em camadas entorroadas; 2) desterroagem da lama já seca através de desterroador ou máquina capaz de quebrar em pequenos fragmentos; 3) a lama já fragmentada recebe um aglomerante adequado e passa por uma fase de mistura através de misturador rotativo; 4) o material misturado ou homogeneizado com lama seca e aglomerante é transferido para pelotização, onde o material processado recebe um volume controlado de água que, associado com a rotação do disco e sua inclinação, promove a aglomeração das partículas e é transformado em pelotas, cujas granulometrias são definidas em função das quantidades de água, velocidade de rotação e ângulo de inclinação do disco rotativo do pelotizador; 5) as pelotas são armazenadas à sombra, mantendo-se um nível de umidade alto através de borrifos de água durante 3 (três) dias consecutivos. Após o 15Q dia as pelotas atingem consistência e uma taxa de compressão acima de 40 kgf por pelota. Difere-se da presente patente por se tratar de um processo dirigido ao aproveitamento da lama gerada no tratamento dos gases dos altos fornos, objetivando o reenfornamento do material. Neste caso, a especificação do material ou produto gerado focaliza apenas a possibilidade de reintrodução ao forno. A process for cold pelletizing slurry produced in blast furnaces comprising the following steps: 1) the blast furnace slab undergoes a first natural drying, reducing its moisture to approximately 15%; deposited or scattered in an open-air patio, and at this stage, the mud turns into fuzzy layers; 2) extermination of the mud already dried through exterminator or machine capable of breaking into small fragments; 3) the already fragmented slurry receives a suitable binder and passes through a mixing phase through a rotary mixer; 4) the mixed or homogenized material with dry slurry and binder is transferred to pelletizing where the processed material receives a controlled volume of water which, associated with the rotation of the disc and its inclination, promotes the agglomeration of the particles and is transformed into pellets, whose granulometry is defined as a function of the quantities of water, speed of rotation and angle of inclination of the rotary disc of the pelletizer; 5) Pellets are stored in the shade, maintaining a high humidity level through water spray for 3 consecutive days. After 15 days the pellets Q achieve consistency and a compression ratio above 40 kgf per pellet. It differs from the present patent because it is a process directed to the use of sludge generated in the treatment of the blast furnace gases, aiming at the re-formation of the material. In this case, the specification of the material or product generated focuses only the possibility of reintroduction to the oven.
[047] A PI BR0000321510049410 - "Processo de Pelotização a frio de finos de minério de ferro", de mesma titularidade do requerente da presente patente, refere-se a processo de pelotização a frio através de argamassa composta de superfinos de minério de ferro e cimento Portland especial, em proporção otimizada, que permite o atingimento das especificações técnicas e custos competitivos. A produção das pelotas obedece fluxograma simplificado nas diferentes escalas de produção. Difere-se da presente patente por não apresentar as características detalhadas do arranjo granulométrico que permite o empacotamento dos grãos e consequente atingimento dos atributos mecânicos da pelota, sem prejuízo, entretanto, da fina porosidade que potencializa a redutibilidade do material. Além de não tratar do inchamento que define a resistência mecânica da pelota após a redução do material e, portanto, seu comportamento no interior do alto forno podendo inviabilizar o uso do material, por não definir as características do aglomerante ou cimento especial que confere ao produto as especificações adequadas, e por não apontar as possibilidades de misturas ou flexibilidade do processo para incluir no produto materiais de interesse siderúrgico no intuito de produzir gusa de melhor qualidade; por considerar necessária a câmara de pré-secagem que exige fonte térmica considerável, além de não definir o peneiramento final do material descarregado pelo pelotizador, de modo a reduzir os finos contidos no produto final e, finalmente, por não apontar a importância do transporte do material desde à saída do pelotizador até a pilha de cura em correias transportadoras de baixa velocidade, ou 200mm/segundo, com transições de baixo impacto entre as transportadoras e deposição final para cura em camadas, com equipamento que possibilite a altura de queda máxima de 1 m no lançamento do material sobre o já depositado. [048] O processo ora descrito apresenta as seguintes vantagens: [047] A PI BR0000321510049410 - "Cold Pelletizing Process of Iron Ore Fines", similarly owned by the Applicant of the present patent, refers to cold pelletizing process through mortar composed of superfine iron ore and Portland cement in an optimized ratio that allows the achievement of technical specifications and competitive costs. The production of the pellets obeys simplified flow chart in the different scales of production. It differs from the present patent because it does not present the detailed characteristics of the granulometric arrangement that allows the packaging of the grains and consequent attainment of the mechanical attributes of the pellet, without, however, of the fine porosity that enhances the material's reducibility. In addition to not treating the swelling that defines the mechanical strength of the pellet after the reduction of the material and therefore its behavior inside the blast furnace may make the use of the material unfeasible, since it does not define the characteristics of the binder or special cement that it confers to the product the appropriate specifications, and not to indicate the possibility of mixtures or flexibility of the process to include in the product materials of steel interest in order to produce pig iron of better quality; because it considers necessary the pre-drying chamber that requires considerable heat source, besides not defining the final sieving of the material discharged by the pelletizer, in order to reduce the fines contained in the final product and, finally, not to point out the importance of the transport of the material from the exit of the pelletizer to the curing stack on low speed conveyor belts, or 200mm / second, with low impact transitions between the conveyors and final deposition for curing in layers, with equipment that enables the maximum fall height of 1 m in the launch of the material on the already deposited. [048] The process described herein has the following advantages:
[049] - garantia de resistências mecânicas necessárias ao bom uso em altos fornos de qualquer dimensão;  [049] - guarantee of mechanical resistances necessary for good use in blast furnaces of any size;
[050] - inchamento que possibilita a chegada do material à zona de amolecimento de forma íntegra, evitando descompassos de processo no alto forno;  [050] - swelling that allows the material to reach the softening zone in an integral manner, avoiding process mismatches in the blast furnace;
[051 ] - tratamento adequado ao material liberado pelo disco ou tambor pelotizador, impedindo a quebra das pelotas e consequente geração de finos no produto final;  [051] - suitable treatment of the material released by the disc or pelletizing drum, preventing the breaking of the pellets and consequent generation of fines in the final product;
[052] - redução do consumo térmico, seja através de energia elétrica ou fonte térmica alternativa;  [052] - reduction of thermal consumption, either through electric energy or alternative thermal source;
[053] - possibilidade de utilização de diferentes percentuais de adições de aglomerante ou "cimento especial", para adequação à resistência mecânica exigida pelo alto forno e aos processos logísticos, que podem exigir resistências mais elevadas (viagens transoceânicas);  [053] - the possibility of using different percentages of binder additions or "special cement", to suit the mechanical strength required by blast furnace and logistic processes, which may require higher strengths (transoceanic travel);
[054] - possibilidade de agregar materiais diversos às pelotas, de modo a conferir ao material atributos relacionados ao tratamento do gusa ou otimização da performance do alto forno.  [054] - the possibility of aggregating different materials to the pellets, in order to give the material attributes related to the treatment of the pig iron or optimization of the performance of the blast furnace.
[055] O presente processo permite a utilização de materiais secos ou com umidade abaixo de 3,5%, portanto, não há necessidade de tratamento de água de processo, o que facilita e torna o processo mais ambientalmente correto. Entretanto, se em razão do processo de beneficiamento do minério, a matéria prima a ser pelotizada já se encontrar úmida, pode-se optar pela via úmida sem prejuízo do produto final.  [055] The present process allows the use of dry or wet materials below 3.5%, hence there is no need for process water treatment, which facilitates and makes the process more environmentally correct. However, if due to the process of beneficiation of the ore, the raw material to be pelletized is already wet, it is possible to opt for the wet route without prejudice to the final product.
[056] O presente processo poderá ser melhor compreendido através dos fluxogramas do processo e suas etapas descritas nas Figuras anexas.  [056] The present process may be better understood through the process flowcharts and the steps thereof described in the accompanying Figures.
[057] A Figura 1 ilustra o fluxograma de todo o processo.  [057] Figure 1 illustrates the flowchart of the entire process.
[058] A Figura 2 ilustra o fluxograma da etapa de homogeneização / secagem.  [058] Figure 2 shows the flowchart of the homogenization / drying step.
[059] A Figura 3 ilustra o fluxograma da etapa de peneiramento / moagem.  [059] Figure 3 illustrates the flow chart of the screening / milling step.
[060] A Figura 4 ilustra o fluxograma da etapa de dosagem / mistura / pelotamento.  Figure 4 shows the flow chart of the dosing / mixing / beading step.
[061 ] A Figura 5 ilustra o fluxograma da etapa de transporte / empilhamento / cura. [062] De acordo com as Figuras de 1 a 5, o processo (1 ) apresenta as etapas descritas a seguir: [061] Figure 5 illustrates the flow chart of the transport / stacking / curing step. [062] According to Figures 1 to 5, process (1) has the steps described below:
[063] Homogeneização - Clássica, processo Chevron ou outro a escolha. A empilhadora (01 ) realiza o depósito longitudinal do minério e a retomadora (02) retira o material da pilha transversalmente, o que promove a mistura do material reduzindo o desvio padrão da qualidade do material em até 12 vezes.  [063] Homogenization - Classic, Chevron process or other to choose. The stacker (01) performs the longitudinal ore deposition and the take-up (02) removes the material from the stack transversely, which promotes material mixing by reducing the standard deviation of material quality by up to 12 times.
[064] Secagem - Para garantir a umidade máxima de 3,5% na entrada do moinho. O equipamento secador (03) retira a umidade excedente e garante a continuidade da produção nos períodos úmidos, pois a secagem ao sol é a forma preferencial de atender a redução de umidade. [064] Drying - To ensure maximum humidity of 3.5% at the mill inlet. The dryer (03) removes excess moisture and ensures continuity of production in the wet periods, since drying in the sun is the preferred way of meeting the reduction of humidity.
[065] Peneiramento e moagem - A peneira (04) separa o material com dimensão abaixo de 0,8mm daquele de maior dimensão, para que seja em seguida moído. O material que segue para o moinho (05), tem sua granulometria variável a depender da matéria prima, por vezes mais rica em grossos. O produto da moagem deve conter elevada percentagem de finos, de 40% a 50% abaixo de 75microns, para que o conjunto dos materiais atenda a curva granulométrica exigida para o empacotamento dos grãos quando do pelotamento. O material peneirado e abaixo de 0,8mm é lançado em silo de dosagem (07) e o moído em outro silo (06).  [065] Screening and grinding - The sieve (04) separates the material with a size smaller than 0.8 mm from the larger one, so that it is then ground. The material that goes to the mill (05), has its granulometry variable depending on the raw material, sometimes richer in thicknesses. The grinding product should contain a high percentage of fines, from 40% to 50% below 75microns, so that all the materials meet the grain size curve required for the packaging of the beans at the bead. The material sieved and below 0.8 mm is cast in a dosing silo (07) and ground in another silo (06).
[066] Dosagem, mistura e pelotamento - Na etapa de dosagem deve-se adicionar os demais constituintes, como o cimento especial no silo (08) e outro material, caso necessário, no silo (09). É imperativo que a dosagem seja bem precisa, e para tanto os dosadores (10, 1 1 , 12 e 13) devem obedecer aos ajustes, de forma que a boa qualidade do produto final seja obtida. A dosagem deve obedecer o princípio da sequência da mistura: da menor quantidade à maior quantidade, elevando a eficiência da mistura. Em seguida os materiais são lançados em um misturador rotativo (14) continuo com pás revolvedoras e de baixa energia, visto que os materiais são secos, ou com baixa umidade, permitindo perfeita mistura. No caso da mistura com materiais úmidos, o misturador deverá ser alterado e demandará mais energia para mistura. O pelotamento pode ser efetivado com material seco ou úmido. Se seco, a adição de água se dará através de bicos atomizadores dispostos adequadamente no disco ou tambor (15) de pelotamento. Se úmido, também há necessidade de atomizadores mas em menor quantidade. Quando se usa material seco, a quantidade de água demandada é de 80 a 90 kg/T de pelota. [066] Dosing, mixing and setting - At the dosing step, the other constituents, such as the special cement in the silo (08) and other material, if necessary, must be added to the silo (09). It is imperative that the dosage be very accurate, and therefore the dosers (10, 11, 12 and 13) must comply with the adjustments, so that the good quality of the final product is obtained. The dosage must obey the principle of the sequence of the mixture: from the smallest quantity to the largest quantity, increasing the efficiency of the mixture. The materials are then cast into a continuous rotary mixer (14) with blenders and low energy blades, since the materials are dry, or with low humidity, allowing perfect mixing. In the case of mixing with wet materials, the mixer should be changed and require more energy for mixing. The tip can be made with dry or wet material. If dry, the addition of water will occur through spray nozzles suitably disposed on the disc or drum (15) of the bead. If wet, there is also a need to atomizers but in smaller amount. When using dry material, the amount of water demanded is 80 to 90 kg / T of ball.
[067] Transporte e empilhamento na pilha de cura - À saída do pelotizador, apesar das pelotas verdes serem resistentes (resistem a teste de queda de até 1 ,5m de altura), necessitam de cuidados. As pelotas devem ser transportadas em correias transportadoras (16) de baixa velocidade (200mm/segundo), em camadas espessas sobre as correias e, nas transições, as descargas ou shuts devem ser de baixo impacto ou altura de queda máxima de 350mm e amortecimento através de superfícies macias como lençóis de borracha. O equipamento de deposição do material nas pilhas ou empilhadora (17) deve ter altura de descarga variável e controlada, de forma a garantir altura máxima de queda de 0,5m sobre o material já depositado. O equipamento deve ser móvel, de forma a impactar a camada já depositada apenas uma vez com o novo material. Desta forma, as pelotas serão diretamente marteladas pela nova carga apenas uma vez. [067] Transport and stacking in the curing heap - At the exit of the pelletizer, although the green pellets are resistant (they will withstand the drop test of up to 1.5m in height), they need care. The pellets should be transported in low-speed (200mm / second) conveyor belts (16) in thick layers on the belts and, at transitions, the shuts or shuts should be of low impact or maximum drop height of 350mm and damping through soft surfaces such as rubber sheets. The equipment for depositing the material in the stacks or forklift (17) must have a variable and controlled discharge height in order to guarantee a maximum fall height of 0.5m on the material already deposited. The equipment must be movable so as to impact the layer already deposited only once with the new material. In this way, the pellets will be directly hammered by the new charge only once.
[068] Reações químicas e o processo de cura - Se iniciam após a hidratação do cimento especial. Nesse período inicial, há que se evitar a perda de água e ou excesso de água na pelota, portanto, deve permanecer em ambiente protegido de sol e chuva nos primeiros três dias. Após este período, a retomadora (19) extrairá o material para lançá-lo em depósitos abertos (20), não havendo mais necessidade de proteção, apenas molhagem superficial no caso de sol intenso e até o sétimo dia. A resistência ideal se apresenta aos sete dias, mas dependendo do alto forno a ser utilizado, pode-se alimentar o material já aos quatro dias.  [068] Chemical reactions and the healing process - They begin after hydration of the special cement. In this initial period, it is necessary to avoid the loss of water and or excess water in the pellet, therefore, it should remain in an environment protected from sun and rain in the first three days. After this period, the reclaimer (19) will extract the material to launch it in open tanks (20), there being no need for protection, only surface wetting in the case of intense sun and until the seventh day. The ideal resistance is present at seven days, but depending on the blast furnace to be used, you can feed the material as early as four days.
[069] Armazenamento - Após o período de cura de sete dias, a pelota pode ser armazenada a céu aberto, sem qualquer risco à sua qualidade e pelo tempo que for necessário. Não há degradação com o tempo.  [069] Storage - After the seven-day curing period, the pellet can be stored in the open without any risk to its quality and for as long as necessary. There is no degradation over time.
[070] O teste de perda de resistência após 24h de imersão da pelota em água apresenta redução da resistência em 25% da resistência da pelota seca.  The loss of resistance test after 24 hours of immersion of the pellet in water presents reduction of the resistance in 25% of the resistance of the dried pellet.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", caracterizado por basear-se no arranjo das partículas de 0 a 0,8mm com distribuição granulométrica em curva contínua, gerando menor superfície de contato para a formação do corpo esférico (pelota), com a participação de finos (abaixo de 75microns) advindos do minério e do cimento utilizado (98% menor que 44micronm), o empacotamento dos grãos de maior dimensão se dá de forma adequada, gerando resistência de ruptura da pelota de 12mm de diâmetro de até 150Kg. 1. A process for the cold-working of iron ore with melt flowability characterized by the arrangement of the particles from 0 to 0.8 mm with a continuous grain size distribution, generating a smaller contact surface for the formation of the spherical body (pellet), with the participation of fines (less than 75 microns) coming from the ore and the cement used (98% less than 44 microns), the bigger grain packaging occurs in a suitable way, pellet of 12mm of diameter of up to 150Kg.
2. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", caracterizado por quantidade de ultra finos na mistura de minério e cimento especial, de dimensão abaixo de 75micronm, que dependendo do teor de cimento especial, que pode flutuar entre 5% e 8%, a depender da resistência alvo das pelotas, atinge faixa entre 34% e 48% e permite o empacotamento dos grãos mais grossos; a pelota apresenta microestrutura de pelota crua com grãos angulosos e porosidade elevada; a matriz é composta por fases transparentes ao microscópio óptico provenientes da argamassa cimentícia; a pelota apresenta bom empacotamento por regiões compostas por matriz cimentícia e finos de minérios com elevada coesão. 2. PROCESS OF COLD PELOTIZATION PROCESS OF IRON ORE FIXES WITH MIX FLEXIBILITY, characterized by the amount of ultra fines in the ore mixture and special cement, of a size below 75micronm, depending on the content of special cement, which may to fluctuate between 5% and 8%, depending on the target resistance of the pellets, reaches a range between 34% and 48% and allows the packaging of the coarser grains; the pellet presents raw pellet microstructure with angular grains and high porosity; the matrix is composed of transparent phases under the optical microscope from the cementitious mortar; the pellet presents good packing by regions composed of cementitious matrix and fines of ores with high cohesion.
3. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS" caracterizado por pelota que apresenta microestrutura de pelota crua com grãos angulosos e porosidade elevada; a matriz é composta por fases transparentes ao microscópio óptico provenientes da argamassa cimentícia; a pelota apresenta empacotamento por regiões compostas por matriz cimentícia e finos de minérios com elevada coesão. 3. A process of cold pelletizing of iron ore with melt flowability characterized by pellet having a raw pellet microstructure with angular grains and high porosity; the matrix is composed of transparent phases under the optical microscope from the cementitious mortar; the pellet presents packaging by regions composed of cementitious matrix and fines of ores with high cohesion.
4. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", caracterizado por argamassa, formada pelos superfinos de minério e cimento, aderida às partículas mais grossas, confere à pelota resistência de ruptura elevada, de até 150Kg, preservando, a porosidade entre 25% e 30%; a mistura homogénea coloca em contato estreito as substâncias que deverão entrar em reação química no interior do reator. 4. PROCESS OF COLD PELOTIZATION PROCESS OF IRON ORE FINES WITH MIX FLEXIBILITY, characterized by the mortar formed by the superfine of ore and cement, adhered to the coarser particles, gives to the ball high breaking resistance of up to 150 kg, preserving the porosity between 25% and 30%; The homogeneous mixture the substances that are expected to enter the chemical reaction inside the reactor.
5. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", caracterizado por homogeneidade dos constituintes da pelota e contato entre os óxidos que entram em reação mesmo antes de atingirem a fase líquida, devido às condições das reações químicas: afinidade química, superfície de contato e elevada temperatura; com presença de Ca e Si formando a matriz da pelota, que envolve e sustenta os grãos de hematita. 5. PROCESS OF COLD PELOTIZATION OF IRON ORE FIXES WITH MIXTURE FLEXIBILITY, characterized by homogeneity of pellet constituents and contact between the oxides that enter the reaction even before reaching the liquid phase, due to the conditions of the chemical reactions : chemical affinity, contact surface and high temperature; with presence of Ca and Si forming the matrix of the pellet, which surrounds and sustains the hematite grains.
6. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", caracterizado por aglomerante conter teor de alita (C3S) no clínquer, entre 63 e 65%, baixo teor de CaO livre, no máximo de 1 ,5%; finamente moído: com resíduo máximo em 44 microns de 1 % e blaine mínimo de 560 m2/kg; dosagem de gesso natural otimizada; resistência mínima de 30Mpa a 01 dia; baixo álcalis (K2O + Na2O); contêm entre 60 e 65% de óxido de cálcio nos silicatos hidratados, que em temperatura próxima a 1000°C se disponibilizam para reagirem com os óxidos poluentes (S1O2, AI3O2, etc.) do minério de ferro, que são escorificados. 6. A process for cold deposition of iron ore with melt flowability characterized in that the binder contains alitrogen content (C3S) in the clinker, between 63 and 65%, low free CaO content, at most 1, 5%; finely milled: with maximum residue at 44 microns of 1% and minimum blaine of 560 m2 / kg; optimized natural gypsum dosing; minimum resistance of 30Mpa to 01 day; low alkali (K 2 O + Na 2 O); contain between 60 and 65% of calcium oxide in the hydrated silicates, which at a temperature close to 1000 ° C are available to react with the polluting oxides (S1O2, AI3O2, etc.) of the iron ore, which are scorched.
7. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", caracterizado por processo (1 ) que apresenta as seguintes etapas: Homogeneização; Secagem; Peneiramento e moagem; Dosagem, mistura e pelotamento; Transporte e empilhamento na pilha de cura; Reações químicas e o processo de cura; Armazenamento. 7. A process for the cold-working of iron ore with melt flowability characterized by process (1) having the following steps: Homogenization; Drying; Screening and milling; Dosing, mixing and capping; Transport and stacking in the healing pile; Chemical reactions and the healing process; Storage.
8. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com a reivindicação 7 caracterizado por homogeneização ser realizada por empilhadora que realiza o depósito longitudinal do minério e a retomadora (02) retira o material da pilha transversalmente, o que promove a mistura do material reduzindo o desvio padrão da qualidade do material em até 12 vezes. 8. A process for the cold-melt deposition of iron ore with melt flowability according to claim 7 characterized in that homogenization is carried out by a forklift truck which makes the longitudinal deposit of the ore and the take-up (02) removes the material from the stack transversely, which promotes material mixing by reducing the material quality standard deviation by up to 12 times.
9. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com as reivindicações 7 e 8 caracterizado pela secagem que garante a umidade máxima de 3,5% na entrada do moinho; o equipamento secador (03) retira a umidade excedente. 9. A process for the cold-working of iron ore with melt flowability according to claims 7 and 8 characterized by the drying which guarantees a maximum humidity of 3.5% at the inlet of the mill; the dryer apparatus (03) removes excess moisture.
10. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com as reivindicações 7 a 9 caracterizado pelo peneiramento e moagem onde a peneira10. A process of cold-melt pelluicing of iron ore with melt flowability according to claims 7 to 9 characterized by sieving and milling where the sieve
(04) separa o material com dimensão abaixo de 0,8mm daquele de maior dimensão, para que seja em seguida moído; o material que segue para o moinho(04) separates the material with a dimension of less than 0.8 mm from that of larger dimension, so that it is then milled; the material that goes to the mill
(05) , tem sua granulometria variável; produto da moagem deve conter elevada percentagem de finos, 40% a 50% abaixo de 75microns, para que o conjunto dos materiais atenda a curva granulométrica exigida para o empacotamento dos grãos quando do pelotamento; o material peneirado e abaixo de 0,8mm é lançado em silo de dosagem (07) e o moído em outro silo (06). (05), has variable granulometry; The grinding product should contain a high percentage of fines, 40% to 50% below 75microns, so that all the materials meet the grain size curve required for the packaging of the beans at the bead; the material sieved and below 0.8 mm is cast in a dosing silo (07) and ground in another silo (06).
11. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com as reivindicações 7 a 10 caracterizado por na etapa de dosagem deve-se adicionar os demais constituintes, como o cimento especial no silo (08) e outro material, caso necessário, no silo (09); os dosadores (10, 1 1 , 12 e 13) devem obedecer aos ajustes; a dosagem deve obedecer o princípio da sequência da mistura: da menor quantidade à maior quantidade, elevando a eficiência da mistura; em seguida os materiais são lançados em um misturador rotativo (14) continuo com pás revolvedoras e de baixa energia, visto que os materiais são secos, ou com baixa umidade; no caso da mistura com materiais úmidos, o misturador deverá ser alterado e demandará mais energia para mistura; o pelotamento pode ser efetivado com material seco ou úmido, se seco, a adição de água se dará através de bicos atomizadores dispostos adequadamente no disco ou tambor (15) de pelotamento, se úmido, também há necessidade de atomizadores mas em menor quantidade; quando se usa material seco, a quantidade de água demandada é de 80 a 90 kg/T de pelota. 11. A process for the cold-working of iron ore with melt flowability according to claims 7 to 10, characterized in that in the dosing step the other constituents are added, such as the special cement in the silo (08) ) and other material, if necessary, in the silo (09); the dispensers (10, 11, 12 and 13) must comply with the adjustments; the dosage must obey the principle of the sequence of the mixture: from the smallest amount to the largest amount, increasing the efficiency of the mixture; the materials are then cast into a continuous rotary mixer (14) with blenders and low energy blades, since the materials are dry, or with low humidity; in the case of mixing with wet materials, the mixer should be changed and require more energy for mixing; the bead may be made of dry or wet material, if dried, the addition of water will occur through atomizing nozzles suitably disposed on the disc or drum (15), if wet, there is also a need for atomizers but less amount; when using dry material, the amount of water demanded is 80 to 90 kg / T of ball.
12. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com as reivindicações 7 a 1 1 caracterizado pelo transporte e empilhamento na pilha de cura; à saída do pelotizador, as pelotas devem ser transportadas em correias transportadoras (16) de baixa velocidade (200mm/segundo), em camadas espessas sobre as correias e, nas transições, as descargas ou shuts devem ser de baixo impacto ou altura de queda máxima de 350mm e amortecimento através de superfícies macias como lençóis de borracha; o equipamento de deposição do material nas pilhas ou empilhadora (17) deve ter altura de descarga variável e controlada, de forma a garantir altura máxima de queda de 0,5m sobre o material já depositado; o equipamento deve ser móvel, de forma a impactar a camada já depositada apenas uma vez com o novo material. A process for the cold-working of iron ore with melt flowability according to claims 7 to 11 characterized by the transport and stacking in the curing stack; at the exit of the pelletizer, the pellets should be transported in low-speed (200mm / second) conveyor belts (16mm) in thick layers on the belts, and in the transitions, discharges or shuts should be of low impact or maximum fall height 350mm and cushioning through soft surfaces such as rubber sheets; the equipment for depositing the material in the cells or forklift (17) must have a variable and controlled discharge height in order to guarantee a maximum fall height of 0,5 m on the material already deposited; the equipment must be movable so as to impact the layer already deposited only once with the new material.
13. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com as reivindicações 7 a 12 caracterizado pelas reações químicas e o processo de cura, se iniciam após a hidratação do cimento especial; nesse período inicial, há que se evitar a perda de água e ou excesso de água na pelota, portanto, deve permanecer em ambiente protegido de sol e chuva nos primeiros três dias; após este período, a retomadora (19) extrairá o material para lançá-lo em depósitos abertos (20), com molhagem superficial no caso de sol intenso e até o sétimo dia. 13. A method according to Claims 7 to 12 characterized in that the chemical reactions and the curing process start after hydration of the special cement; in this initial period, one must avoid the loss of water and / or excess water in the pellet, therefore, it must remain in an environment protected from sun and rain in the first three days; after this period, the reclaimer 19 will extract the material to launch it into open containers 20, with surface wetting in the case of intense sun and up to the seventh day.
14. "PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO A FRIO DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO COM FLEXIBILIDADE DE MISTURAS", de acordo com as reivindicações 7 a 13 caracterizado pelo armazenamento, após o período de cura de sete dias, a pelota pode ser armazenada a céu aberto. O teste de perda de resistência após 24h de imersão da pelota em água apresenta redução da resistência em 25% da resistência da pelota seca. 14. A method according to any one of claims 7 to 13 characterized in that the pellet can be stored in the open after the curing period of seven days. The resistance loss test after 24h of immersion of the pellet in water presents reduction of the resistance in 25% of the resistance of the dried ball.
PCT/BR2018/050264 2017-08-16 2018-07-31 Process of cold pelletization of iron-ore fines with mixture flexibility WO2019033187A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRBR102017017535-9 2017-08-16
BR102017017535-9A BR102017017535A2 (en) 2017-08-16 2017-08-16 COLD PELIZATION PROCESS OF IRON ORE FINES WITH MIXTURE FLEXIBILITY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019033187A1 true WO2019033187A1 (en) 2019-02-21

Family

ID=65361738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BR2018/050264 WO2019033187A1 (en) 2017-08-16 2018-07-31 Process of cold pelletization of iron-ore fines with mixture flexibility

Country Status (2)

Country Link
BR (1) BR102017017535A2 (en)
WO (1) WO2019033187A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4019481A1 (en) 2020-12-22 2022-06-29 Holcim Technology Ltd Binder composition for the production of metal ore pellets, method for the production of the pellets and metal ore pellet
US11987860B2 (en) 2021-09-16 2024-05-21 Sidney Nicodemos da Silva Low temperature briquette of fines bearing iron and other metals

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113278793B (en) * 2021-04-19 2022-02-18 昆明理工大学 Layered ore blending method for pellet ore

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011021560A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 新日本製鐵株式会社 Unfired carbon-containing agglomerate and production method therefor
BR0215975B1 (en) * 2002-12-02 2012-02-22 process for briquetting and cold pelletizing of ferrous or non-ferrous or fine ore, briquette and pellet ore produced in accordance with it.
BR102014006358A2 (en) * 2014-03-17 2016-03-15 Daniel Travassor Da Rosa Costa cold pelletizing process of iron ore fines

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0215975B1 (en) * 2002-12-02 2012-02-22 process for briquetting and cold pelletizing of ferrous or non-ferrous or fine ore, briquette and pellet ore produced in accordance with it.
WO2011021560A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 新日本製鐵株式会社 Unfired carbon-containing agglomerate and production method therefor
BR102014006358A2 (en) * 2014-03-17 2016-03-15 Daniel Travassor Da Rosa Costa cold pelletizing process of iron ore fines

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4019481A1 (en) 2020-12-22 2022-06-29 Holcim Technology Ltd Binder composition for the production of metal ore pellets, method for the production of the pellets and metal ore pellet
WO2022136070A1 (en) 2020-12-22 2022-06-30 Holcim Technology Ltd Binder composition for the production of metal ore pellets, method for the production of the pellets and metal ore pellet
US11987860B2 (en) 2021-09-16 2024-05-21 Sidney Nicodemos da Silva Low temperature briquette of fines bearing iron and other metals

Also Published As

Publication number Publication date
BR102017017535A2 (en) 2019-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102516994B1 (en) Multi-modal bed of caulking material
Eisele et al. A review of binders in iron ore pelletization
JP5000366B2 (en) Method for producing sintered ore
EA010323B1 (en) Fuel product and process for producing thereof
WO2019033187A1 (en) Process of cold pelletization of iron-ore fines with mixture flexibility
Kotta et al. Effect of molasses binder on the physical and mechanical properties of iron ore pellets
JP5042586B2 (en) Powder granulation method using desulfurized slag
AU2003228122B2 (en) Coal briquettes for smelting reduction process, and method for manufacturing the same
EA015368B1 (en) Production of carbonaceous metal ore pellets
CN107299218A (en) A kind of iron vitriol slag desulfurization pelletizing, preparation and its application
KR20120037447A (en) Method for producing an agglomerate made of fine material containing metal oxide for use as a blast furnace feed material
BR102019023195A2 (en) iron ore fines agglomerate production process and the agglomerate product
WO2012049974A1 (en) Process for production of reduced iron
Alsaqoor et al. Using of Adhesives and Binders for Agglomeration of Particle Waste Resources
CN105714110A (en) Coal briquettes, a method and an apparatus for manufacturing the same
US20110239904A1 (en) Manufactured aggregate material and method
JPH1112624A (en) Formation of reduced iron-producing raw material
KR101419456B1 (en) Binder and manufacturing method thereof
TW202208638A (en) Method for supplying raw material to a sinter plant and method for operating a sinter planet thereof
KR20090125511A (en) Binder and manufacturing method thereof
JP2009030116A (en) Method for producing ore raw material for blast furnace
US20120180598A1 (en) Process using fly ash to create chunks of raw material for iron or steel mill activities.
Shoko et al. Briquetted chrome ore fines utilisation in Ferrochrome production at Zimbabwe alloys
Tolymbekova et al. Technologies for the production of non-annealed pellets
RU2466196C1 (en) Iron-containing material processing method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18845507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18845507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1