O aço é o metal mais utilizado, representando 95% do consumo total de metais anualmente. Ele não só sustenta o desenvolvimento industrial, como também tem um profundo impacto em nossas vidas. De móveis do dia a dia a automóveis e construção de pontes, o aço está presente em todos os lugares.
O minério de ferro é a matéria-prima para a produção de aço. Para o gerente de uma planta de processamento de minério, compreender os tipos de minério de ferro e os métodos corretos de extração é crucial para o controle de custos e a utilização eficiente dos recursos. A Sandreck, fabricante de equipamentos para processamento de minério, apresentará quatro tipos de minério de ferro e discutirá seus processos de extração neste artigo.
Tipos de minério de ferro
1. Magnetita
A magnetita (Fe₃O₄) possui o maior teor de ferro entre todos os minérios de ferro, chegando a 72,4%. Portanto, pode ser fundida diretamente para produzir aço de alta qualidade com poucas impurezas. A magnetita também possui magnetismo natural forte. A separação magnética pode gerar concentrados de alta qualidade com teor superior a 70%, resultando nos menores custos de beneficiamento.
A magnetita é tipicamente preta e possui dureza entre 5,5 e 6,5. Além de seu uso disseminado na siderurgia, a magnetita também é comumente utilizada na produção de pigmentos, cerâmicas e materiais eletrônicos. Austrália, Brasil, América do Norte e Suécia possuem abundantes reservas de magnetita.
2. Hematita
A hematita (Fe₂O₃) é um importante minério de ferro com teor de ferro que pode chegar a 70%, mas não é magnética. Quando o teor de ferro ultrapassa 60%, essa hematita é chamada de "minério de embarque direto (DSO)" e pode ser usada diretamente para fundição.
A hematita pode ser vermelha, vermelho-clara ou preta, e sua dureza geralmente varia entre 5,5 e 6,5. Esse minério pode ser usado na fundição de ferro e também é amplamente utilizado na fabricação de pigmentos e joias. As reservas de hematita são abundantes e amplamente distribuídas, tornando-a o minério de ferro mais importante e abundante do mundo. Os principais países produtores de hematita são Austrália, Brasil e Índia.
3. Limonita
A limonita (FeO(OH)·n(H₂O)) é uma mistura de vários minerais de óxido de ferro hidratados, como o minério de ferro acicular. Seu teor de ferro é relativamente baixo, atingindo um máximo de aproximadamente 59,8%. Devido ao seu alto teor de água, a limonita normalmente requer um pré-tratamento de desidratação antes da fundição.
A limonita apresenta-se em diversas cores, como castanho-amarelado, castanho-escuro ou cinza-escuro. Sua dureza geralmente varia entre 4 e 5,5. Apesar de sua baixa qualidade, a limonita ainda é utilizada na fundição de ferro e também nas indústrias de tintas e construção civil. A limonita é amplamente distribuída, mas grandes minas são relativamente raras.
Devido ao seu baixo rendimento e alto teor de água, a limonita tem sido historicamente utilizada como minério de ferro de baixa qualidade. A fundição direta desse minério é ineficiente e dispendiosa; ele precisa primeiro ser prensado em briquetes antes da fundição do ferro.
4. Siderita
A siderita (FeCO₃) é um minério de ferro carbonatado, frequentemente encontrado associado a outros minerais como barita e quartzo. Seu teor de ferro é relativamente baixo, atingindo um máximo de aproximadamente 48,2%. É o minério de ferro de menor teor entre os principais tipos e não é magnético.
A siderita é predominantemente de cor cinza ou marrom-amarelada, com dureza entre 3,75 e 4,25. Este minério pode ser utilizado na produção de ferro e aço. Devido à sua cor estável e resistência ao desbotamento, também é uma boa matéria-prima para a produção de pigmentos. Os depósitos de siderita formam-se principalmente em ambientes geológicos sedimentares ou hidrotermais.
A característica mais importante da siderita é sua natureza não magnética e a ausência de impurezas nocivas como enxofre e fósforo, resultando em um produto final de alta pureza. Esse minério precisa ser calcinado para decompor os carbonatos, aumentando assim seu teor de ferro.
5. Tabela de comparação rápida
| Magnetita | Hematita | Limonita | Siderita | |
| Teor de ferro | 72.4% | 70% | 59.8% | 48.2% |
| Magnetismo | Forte | Fraco naturalmente | Fraco | Não magnético |
| Dureza | 5.5-6.5 | 5.5-6.5 | 4-5.5 | 3.75-4.25 |
| Cor | Preto | Vermelho, Vermelho Claro | Castanho-amarelado, preto-acinzentado | Cinza, marrom-amarelado |
Processos de Extração de Minério de Ferro
O tipo de minério de ferro determina a escolha do processo de extração, que está intimamente ligado aos seus benefícios econômicos. Abaixo, apresentamos quatro processos de beneficiamento de minério de ferro recomendados para ajudá-lo a obter uma extração eficiente.
1. Extração de Magnetita
O minério bruto é alimentado em um britador de mandíbulas para britagem grosseira, seguido por um britador cônico para britagem média a fina, resultando em partículas de minério de 10 a 20 mm. O minério britado é então alimentado em um moinho de bolas para moagem até 0,074 a 0,2 mm, garantindo a completa separação das partículas de magnetita. A polpa qualificada é alimentada em um separador magnético para separação magnética, obtendo-se um concentrado. Finalmente, após a desidratação, obtém-se um concentrado de minério de ferro de alta qualidade.
Equipamentos essenciais
Equipamentos de britagem: britador de mandíbulas (britagem grossa), britador cônico (britagem média e fina), peneira vibratória (classificação).
Equipamentos de moagem: moinho de bolas com grelha, classificador espiral.
Equipamentos de beneficiamento: separador magnético (magnetismo fraco).
Equipamentos de desidratação: peneira de desidratação de alta frequência, filtro prensa de câmara, espessador.
2. Extração de Hematita
O minério bruto é grosseiramente britado em um britador de mandíbulas, depois finamente britado em um britador de impactoe, finalmente, moído em um moinho de bolas para separar a hematita do condrito. Após a moagem e classificação, adiciona-se cal à suspensão para ajustar o pH. Em seguida, adicionam-se silicato de sódio e tanino como inibidores (para inibir a formação de hematita). Um precipitante catiônico de éter-amina é então adicionado e a mistura é agitada vigorosamente para garantir a homogeneização do precipitante e da suspensão.
Por fim, a lama é alimentada em uma máquina de flotação com agitação mecânica para obter uma separação eficiente da hematita da ganga. O de flotação precisa ser filtrado e desidratado para atender aos requisitos subsequentes de armazenamento e transporte.
Equipamentos essenciais
Equipamentos de britagem: britador de mandíbulas, britador de impacto.
Equipamentos de moagem: moinho de bolas, hidrociclone, peneira vibratória de alta frequência.
Equipamentos de beneficiamento: tanque de mistura de polpa, máquina de flotação por agitação mecânica.
Equipamentos de desidratação: máquina de filtração.
3. Extração de limonita
Primeiramente, utiliza-se um lavador de areia tipo roda para remover impurezas de lama e areia da limonita, evitando o entupimento dos equipamentos de beneficiamento subsequentes. Em seguida, uma peneira vibratória separa o minério grosso (2-30 mm) que atende aos padrões de reconcentração. O minério grosso é então alimentado em uma jig para remoção de veios. Nesse ponto, obtém-se um concentrado bruto com teor aproximado de 45%.
O concentrado bruto reconcentrado é então alimentado em um moinho de bolas e moído até atingir uma granulometria de 0,074 mm. Um separador magnético é então utilizado para recuperar as partículas finas de limonita, resultando em um concentrado com teor de 55-60%. Finalmente, o concentrado é desidratado utilizando uma prensa de filtro e está pronto para uso na produção de ferro e aço.
Equipamentos essenciais
Equipamentos de pré-tratamento: britador de mandíbulas, lavador de areia com roda, peneira vibratória autocentrante.
Equipamentos de reeleição: jigger.
Equipamentos de moagem: moinho de bolas.
Equipamentos de separação magnética: separador magnético de alta potência.
Equipamentos de desidratação: filtro prensa, espessador.
4. Extração de siderita
O minério bruto é britado até um tamanho de partícula de 8 a 15 mm utilizando um britador de mandíbulas e um britador cônico. Em seguida, é alimentado em um secador rotativo de tambor para secar até um teor de umidade superficial ≤ 5%, a fim de evitar a aglomeração durante a calcinação, o que aumentaria os custos de processamento subsequentes. Após a secagem, o minério entra em um forno vertical para remover os carbonatos da siderita e convertê-la em magnetita, um material fortemente magnético. Após o resfriamento, o minério é extraído utilizando o processo de extração de magnetita para obter o concentrado de minério de ferro final.
Equipamentos essenciais
Equipamentos de pré-tratamento: britador de mandíbulas, britador cônico, secador de tambor.
Equipamentos de torrefação: forno de eixo.
Equipamentos de moagem: moinho de bolas.
Equipamentos de beneficiamento: separador magnético.
Equipamentos de desidratação: filtro prensa.
Para os responsáveis pelo processamento mineral, a identificação dos tipos de minério de ferro é fundamental para determinar o valor da mineração e desenvolver técnicas de processamento. Esperamos que os quatro tipos de minério de ferro e os respectivos processos de extração descritos neste artigo ajudem a melhorar a utilização dos recursos e a eficiência da mina.
Caso tenha alguma dúvida sobre desenvolvimento de minas ou otimização de processos, a Sandreck terá prazer em ajudá-lo(a).
