Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA TRATAR REJEITOS DE MINÉRIO".Report of the Invention Patent for "METHOD FOR TREATING ORE WASTE".
CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION
A presente invenção refere-se a um método para tratar rejeitos de minério ultrafinos, bem conhecido como beneficiamento molhado de resíduos de minério de ferro, e mais especificamente, a um método para tratar rejeitos de minério, em que o tratamento inclui da entrega dos rejeitos de minério em um sítio de mineração até um porto de carregamento (local de carregamento) através do embarque do mesmo até o uso como matéria-prima para sinterização, em um porto de descarga (local de descarga). DESCRIÇÃO DAS TÉCNICAS RELACIONADASThe present invention relates to a method for treating ultrafine ore tailings, well known as wet processing of iron ore waste, and more specifically, to a method for treating ore tailings, wherein the treatment includes tailing of the tailings. ore from a mining site to a loading port (loading site) by shipping it to use as sintering raw material at a discharge port (unloading site). DESCRIPTION OF RELATED TECHNIQUES
Em anos recentes, uma demanda por minério de ferro servindo como matéria-prima, juntamente com aumentos na demanda por ferro e aço nos países em desenvolvimento, por exemplo, China e índia têm aumentado em escala global. A propósito, as companhias individuais de ferro e aço Japonesas importam aproximadamente 60% dos minérios de ferro da Austrália. Entretanto, na Austrália, os minérios de alto grau de hematita adequados para a produção de minérios sinterizados têm se esgotado. Consequentemente, um minério de Marra Mamba ou um minério pisolite que contém grandes quantidades de goethita, um minério hematita que contém grandes quantidades de fósforo, ou algo semelhante têm se tornado os principais recursos para a produção de aço e ferro.In recent years, demand for iron ore serving as raw material, along with increases in demand for iron and steel in developing countries, for example, China and India, has increased on a global scale. By the way, individual Japanese iron and steel companies import approximately 60% of Australia's iron ore. However, in Australia, high grade hematite ores suitable for the production of sintered ores have been depleted. Consequently, a Marra Mamba ore or pisolite ore that contains large quantities of goethite, a hematite ore that contains large amounts of phosphorus, or something similar has become the main resource for steel and iron production.
Exemplos de fornecedores de minério de ferro incluem locais de mineração no Brasil e índia juntamente com a Austrália. Com respeito à índia, a princípio, minérios de ferro que têm conteúdo de Fe de 60 porcento em massa ou mais são usados domesticamente em caráter prioritário, e a exportação é restrita. Consequentemente existe uma tendência de uma significativa escassez de minério de ferro de alto grau que contém 60 porcento em massa ou mais de Fe em base global. A este respeito, atualmente, o desenvolvimento de tecnologia para usar com eficiência minérios de ferro de baixo grau, que não vinham sendo usados até agora, é desejada intensamente.Examples of iron ore suppliers include mining sites in Brazil and India along with Australia. With respect to India, iron ores that have a Fe content of 60 percent or more by weight are primarily used domestically as a priority, and export is restricted. Consequently there is a trend towards a significant shortage of high grade iron ore containing 60 percent or more Fe on a global basis. In this regard, the development of technology to efficiently use low grade iron ores that have not been used up to now is strongly desired.
Usualmente, nos locais de mineração de minério de ferro, rochas que contêm veios de grandes massas de minério de minérios de ferro são trituradas, beneficiadas e separadas através de um tratamento de dimensio-namento inicialmente. Em seguida, os minérios de ferro finos demasiado pequenos são sujeitos adicionalmente ao tratamento de dimensionamento molhado para assim serem separados e recuperados como minérios finos para sinterização. Por outro lado, um pó fino que é demasiado pequeno depois do tratamento de dimensionamento molhado é despejado dentro de um espessador. Um resíduo de precipitação neste espessador é retirado, e este é extraído como rejeitos de minério. Em geral, rejeitos de minério são armazenados em uma lagoa ou pântano localizado próximo à mina apresentados como uma área de deposição (usualmente referenciada com um acumulador de carbono ou um acumulador de degradação). Rejeitos de minério têm um conteúdo de 54 porcento em massa, que é ligeiramente menor do que aquele do concentrado. Por outro lado, são contidos 1,4 a 5,0 porcento em massa de S1O2 e AI2O3 que servem como um componente desemulsificante, e um tamanho médio de grão é de 10pm ou menos. Portanto, têm-se acreditado até hoje que rejeitos de minério são inadequados para matéria-prima de sinterização. O tamanho médio de grão é um valor medido através de um método de dispersão de laser (microrrastreamento). Consequentemente, embora rejeitos de minério sejam armazenados, o status atual é igual ao estado de ser descartado. Em algumas minas, a quantidade de minérios armazenada é dita alcançar algumas dezenas de milhões de toneladas. A propósito, nos anos recentes, juntamente com os aumentos na demanda por minérios de ferro, os locais de mineração próximos a costas e convenientes para embarque dos minérios de ferro têm diminuído. É previsto que locais de mineração que fornecem minério de ferro para o exterior mudem cada vez mais para o interior. Isto se refere a um aumento na proporção composta por um custo de transporte em terra relativa a um custo total de transporte, e provoca um salto nos preços de matéria-prima (minério de ferro).Usually, at iron ore mining sites, rocks that contain veins of large masses of iron ore are crushed, processed and separated by initially sizing treatment. Thereafter, too small fine iron ores are further subjected to the wet sizing treatment to thereby be separated and recovered as fine ores for sintering. On the other hand, a fine powder that is too small after wet sizing treatment is poured into a thickener. A precipitation residue on this thickener is removed, and it is extracted as ore tailings. In general, ore tailings are stored in a pond or swamp located near the mine presented as a deposition area (usually referred to as a carbon accumulator or a degradation accumulator). Ore tailings have a content of 54 percent by weight, which is slightly lower than that of concentrate. On the other hand, 1.4 to 5.0 mass percent of S1O2 and Al2O3 that serve as a demulsifying component are contained, and an average grain size is 10pm or less. Therefore, it has been believed to this day that ore tailings are unsuitable for sintering feedstock. Average grain size is a value measured by a laser scattering (micro-tracking) method. Consequently, although ore tailings are stored, the current status is equal to the state of being discarded. In some mines, the amount of ore stored is said to reach a few tens of millions of tons. By the way, in recent years, along with rising demand for iron ores, the near-coast and convenient iron ore shipping sites have been shrinking. Mining sites that supply iron ore abroad are expected to shift inland increasingly. This refers to an increase in the proportion composed of a land transport cost relative to a total transport cost, and causes a jump in raw material (iron ore) prices.
Além disso, os rejeitos de minério têm um problema pelo fato de que o tamanho das partículas é tão pequeno quanto 10 pm e, portanto, o manuseio é muito difícil. Em particular, partículas ultrafinas, que são os constituintes primários dos rejeitos de minério e que têm tamanhos de partículas de aproximadamente 10 pm, facilmente se dispersam como poeira flutuando no ar. Portanto, em geral, não existe outra escolha que não seja armazenar rejeito de minérios em um lago ou pântano nas atuais circunstâncias. A propósito, com respeito ao transporte de carvão, o Documento de Patente 1 propõe um método de transporte de carvão, em que a fim de reduzir os custos de transporte em terra, construção de portos e transporte marinho, os quais compõem uma grande proporção do custo total de transporte a partir de um sítio de mineração até descarregar, (a) carvão em um estado de lama é sujeito a transporte com uma tubulação a partir do sítio de mineração até um porto de carregamento, (b) a lama transportada no interior é armazenada uma vez no porto de carregamento e, adicionalmente, o pó de carvão na lama é peloti-zado com um pelotizador subaquático, (c) o carvão pelotizado é transportado através de uma tubulação submarina para instalações de descarga mecânica de desidratação dispostas no alto mar, e (d) a lama contendo o carvão pelotizado é retirada da tubulação, e desidratada. Depois disso, as pelotas desidratadas são carregadas mecanicamente dentro de um navio.In addition, ore tailings have a problem because the particle size is as small as 10 pm and therefore handling is very difficult. In particular, ultrafine particles, which are the primary constituents of ore tailings and which have particle sizes of approximately 10 µm, easily disperse as dust floating in the air. Therefore, in general, there is no choice but to store ore tailings in a lake or swamp under the present circumstances. By the way, with respect to the transport of coal, Patent Document 1 proposes a method of transporting coal, in order to reduce the costs of land transport, port construction and marine transport, which make up a large proportion of total cost of transport from a mining site to unloading, (a) coal in a mud state is subject to pipeline transport from the mining site to a loading port, (b) the mud transported inland it is stored once in the loading port and, additionally, the coal dust in the mud is pelletized with an underwater pelletizer, (c) the pelletized coal is transported through an undersea piping to overhead mechanical dehydration discharge facilities. and (d) the sludge containing the pelletized coal is removed from the pipe and dehydrated. After that, the dehydrated pellets are mechanically loaded into a ship.
Entretanto, no caso onde um método de transporte é aplicado no manejo dos rejeitos de minério descritos acima, existem os seguintes problemas.However, in the case where a transportation method is applied in the handling of the ore tailings described above, the following problems exist.
Por exemplo, o primeiro problema é que os rejeitos de minério são difíceis de pelotizar submersos ao contrário do carvão e o segundo problema é que é exigido que os rejeitos de minério ou partículas granuladas sejam desidratados tanto quanto possível a fim de reduzir os custos de transporte marinho, considerando que o tamanho das partículas de rejeito de minérios é 10 pm ou menos o que é extremamente pequeno e existe uma limitação de desidratação devido a um problema de eficiência, um problema de entupimento, e assim por diante. Ou seja, rejeito de minério tem tamanho de partícula pequeno de modo a exibir grande hidrofilicidade e é argiloso de modo que o manuseio permanece difícil mesmo quando é conduzida a desidratação com um filtro prensa ou semelhante.For example, the first problem is that ore tailings are difficult to pellet submerged as opposed to coal and the second problem is that ore tailings or granular particles are required to be dehydrated as much as possible in order to reduce transportation costs. considering that the size of the ore tailings particles is 10 pm or less which is extremely small and there is a limitation of dehydration due to an efficiency problem, a clogging problem, and so on. That is, ore tailings have a small particle size to exhibit high hydrophilicity and are clay so that handling remains difficult even when dehydration is conducted with a filter press or the like.
Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não Examinado No. 58-193832. A fim de resolver estes problemas de obstáculos no manuseio incluídos nas tecnologias da técnica relacionada, um método no qual a secagem é conduzida inicialmente através do uso de um secador dedicado, por exemplo, um forno rotativo e assim por diante, e depois disso um pó seco, um aglutinante, ou algo semelhante é adicionado para assim produzir briquetes ou pelotas. Entretanto, permanecem problemas no fato de que são exigidos um custo de equipamento e um custo de operação.Patent Document 1: Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 58-193832. In order to solve these problems of handling obstacles included in the related art technologies, a method in which drying is initially conducted through the use of a dedicated dryer, e.g. a rotary kiln and so on, and thereafter a powder dry, a binder, or the like is added to thereby produce briquettes or pellets. However, problems remain in the fact that an equipment cost and an operating cost are required.
Pelas razões mencionadas acima, com respeito a um método de pelotizar e um método de transportar para rejeito de minério, até hoje não foi estabelecido nenhum método útil para realizar um tratamento de baixo custo. Consequentemente, o armazenamento de minério substancialmente no estado de descarte tem sido conduzido através do uso de lagos e lugares pantanosos em um sítio de mineração e até agora não tem sido feito nenhum uso efetivo.For the reasons mentioned above, with respect to a pelletizing method and a conveyor method for ore tailings, no useful method to carry out a low cost treatment has been established to date. Consequently, substantially ore storage in the state of disposal has been conducted through the use of lakes and marshy sites at a mining site and so far no effective use has been made.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION
Consequentemente, considerando as circunstâncias descritas acima, é um objetivo da presente invenção fornecer um método para tratar rejeito de minério, o qual está sujeito quase a um estado de armazenamento de descarte de minério em um sítio de mineração de minério de ferro, em que um custo de transporte possa ser reduzido e ao mesmo tempo, os rejeitos de minério possam ser colocados em um estado preferencial como matéria-prima para sinterização. A fim de atingir os objetivos, os inventores propõem um método para tratar rejeitos de minério, caracterizado por compreender as etapas de: introduzir os rejeitos de minério que são gerados em um benefi- ciamento molhado em um sítio de mineração os quais são minérios de ferro ultrafino com alta umidade que têm um tamanho de partícula de 10 pm ou menos diretamente em um pelotizador do tipo mistura-agitação sem conduzir um tratamento de secagem; realizar pelotização por mistura no sítio de mineração; transportar as partículas granuladas para um porto de descarga através de um porto de carregamento; e depois disso, usar as partículas granuladas dos rejeitos de minério como matéria-prima de sinterização sem conduzir secagem no porto de descarga.Accordingly, in view of the circumstances described above, it is an object of the present invention to provide a method for treating ore tailings, which is subjected almost to an ore disposal storage state at an iron ore mining site, where a transportation cost can be reduced and at the same time, ore tailings can be placed in a preferred state as sintering raw material. In order to achieve the objectives, the inventors propose a method for treating ore tailings, which comprises the steps of: introducing ore tailings that are generated in a wet beneficiation at a mining site which are iron ores. ultra-thin high humidity particles having a particle size of 10 pm or less directly in a mix-shake pelletizer without conducting a drying treatment; perform pelletizing by mixing at the mining site; transporting the granulated particles to a discharge port through a loading port; and thereafter use the ore tailings granulated particles as sintering raw material without conducting drying at the discharge port.
No método para tratar rejeitos de minério da presente invenção, é preferível que as partículas granuladas de rejeitos de minério sozinhas ou sendo misturadas com outras matérias-primas de sinterização sejam trituradas com uma máquina de mistura ou um agitador em um porto de descarga para um tamanho médio de partícula de 1 mm a 5 mm, que são em seguida misturados com outras matérias-primas de sinterização e pelotizados, em que desta forma são obtidas matérias-prima de sinterização para forjamento.In the method for treating ore tailings of the present invention, it is preferable that the ore tailings granulated particles alone or being mixed with other sintering raw materials are ground with a mixing machine or agitator in a discharge port to a size particle size from 1 mm to 5 mm, which are then mixed with other sintering raw materials and pelletized, whereby forging sintering raw materials are obtained.
No método para tratar os rejeitos de minério da presente invenção, é preferível que as partículas granuladas dos rejeitos de minério sejam feitas em um porto de descarga através da adição de um conteúdo úmido para assim obter matéria-prima de rejeitos de minério em um estado de lama que tem um conteúdo de umidade de mais do que 15 porcento em massa, que é misturada com outras matérias-primas e deste modo são asseguradas matérias-primas de sinterização para forjamento.In the method for treating the ore tailings of the present invention, it is preferable that the ore tailings granulated particles be made in a discharge port by adding a wet content to thereby obtain ore tailings raw material sludge having a moisture content of more than 15 percent by mass, which is mixed with other feedstocks and thus forging sintering feedstocks are ensured.
No método para tratar os rejeitos de minério da presente invenção, é preferível que o conteúdo de umidade dos rejeitos de minério seja de 30 a 60 porcento em massa.In the method for treating the ore tailings of the present invention, it is preferable that the moisture content of the ore tailings be 30 to 60 weight percent.
No método para tratar rejeitos de minério da presente invenção, é preferível que pelo menos um dos finos de minério de ferro que tenha um conteúdo de umidade menor do que aquele dos rejeitos de minério, finos de matéria-prima secos e um aditivo sejam adicionados no processo de peloti-zação-mistura dos rejeitos de minério.In the method for treating ore tailings of the present invention, it is preferable that at least one of the iron ore fines having a moisture content lower than that of the ore tailings, dried raw material fines and an additive are added to the pelletizing-mixing process of ore tailings.
No método para tratar os rejeitos de minério da presente invenção, é preferível usar rejeitos de minério de minérios de ferro hematita de um produto de origem da América do Sul que tenha uma composição do componente principal de Fe > 60 porcento em massa, Si02 1,5 porcento em massa, e Al203 >1,5 porcento em massa obtido como resíduo de beneficia-mento tipo molhado no sítio de mineração e seja armazenado ao ar livre.In the method for treating the ore tailings of the present invention, it is preferable to use hematite iron ore tailings from a product of South American origin that has a major component composition of Fe> 60 mass percent, Si02 1, 5 mass percent, and Al203> 1.5 mass percent obtained as wet type beneficiation residue at the mining site and be stored outdoors.
No método para tratar os rejeitos de minério da presente invenção, é preferível usar os rejeitos de minério de minérios de ferro hematita de um produto de origem da África que tenha uma composição do componente principal de Fe > 54 porcento em massa, Si02 >1,5 porcento em massa, e Al203 >1,4 porcento em massa obtido como resíduo de beneficiamento tipo molhado no sítio de mineração e seja armazenado ao ar livre.In the method for treating the ore tailings of the present invention, it is preferable to use hematite iron ore tailings from a product of African origin that has a major component composition of Fe> 54 mass percent, Si02> 1, 5 mass percent, and Al203> 1.4 mass percent obtained as wet type beneficiation residue at the mining site and to be stored outdoors.
No método para tratar os rejeitos de minério da presente invenção, é preferível que o conteúdo de umidade das partículas granuladas dos rejeitos de minério seja de 5 a 15 porcento em massa.In the method for treating the ore tailings of the present invention, it is preferable that the moisture content of the ore tailings granulated particles is from 5 to 15 weight percent.
VANTAGENS DA INVENÇÃOADVANTAGES OF THE INVENTION
De acordo com o método de tratamento da presente invenção, rejeitos de minério que têm um alto conteúdo de umidade e que são rejeitos de minério ultrafinos e são sujeitos a armazenamento de descarte de minério sem serem sujeitos a tratamento de secagem no sítio de mineração podem ser antecipadamente convertidos no sítio de mineração para partículas granuladas convenientes para o transporte. Portanto, um custo de transporte do sítio de mineração para um porto de descarga pode ser reduzido significativamente, por extensão pode ser aberto o caminho para um uso efetivo de minérios de ferro de baixo grau a baixo custo. Na presente invenção, uma vez que os rejeitos de minério, que têm um alto conteúdo de umidade e que são minérios de ferro ultrafinos, em que a dificuldade de manuseio está envolvida, são pelotizados através do uso de pelotizador do tipo mistura-agitação, pode ser obtida a granulação sem conduzir a secagem.In accordance with the treatment method of the present invention, ore tailings that have a high moisture content and are ultrafine ore tailings and are subjected to ore disposal storage without being subjected to drying treatment at the mining site may be converted in advance to the mining site for granular particles suitable for transport. Therefore, a cost of transport from the mining site to a discharge port can be significantly reduced, by extension the way can be opened for effective use of low grade low cost iron ores. In the present invention, since ore tailings, which have a high moisture content and are ultrafine iron ores, where difficulty in handling is involved, are pelletized by use of agitation-mix pelletizer. granulation can be obtained without conducting drying.
Na pelotização (granulação) dos rejeitos de minério de acordo com a presente invenção, uma vez que pelo menos um tipo selecionado a partir de finos de minério de ferro de baixa umidade, pós de matéria-prima secos e aditivos, de acordo com o conteúdo de umidade dos rejeitos de minério é adicionado aos rejeitos de minério de alta umidade, juntamente com o uso do pelotizador do tipo mistura-agitação, a granulação no sítio de mineração pode ser conduzida facilmente.In pelletizing (granulating) the ore tailings according to the present invention, since at least one type is selected from low moisture iron ore fines, dry feed powders and additives according to the content Moisture from the ore tailings is added to the high moisture ore tailings, along with the use of the mix-agitation pelletizer, the granulation at the mining site can be conducted easily.
Além disso, de acordo com a presente invenção, uma vez que partículas granuladas (partículas granuladas de rejeito de minério) que contêm umidade aderente reduzida podem ser obtidas, o tratamento no processo subsequente, a saber, operações de manuseio, através do uso, por exemplo, de uma retomadora, maquinário pesado de carregamento, esteira transportadora, e algo semelhante se toma fácil.Furthermore, according to the present invention, since granular particles (ore tailings granulated particles) containing reduced adherent moisture can be obtained, treatment in the subsequent process, namely handling operations, through use by For example, a pickup truck, heavy loading machinery, a conveyor belt, and the like become easy.
Adicionalmente, de acordo com a presente invenção, instalações de secagem no porto de carregamento e no porto de descarga se tornam desnecessárias, e as partículas granuladas dos rejeitos de minério deste modo podem ser usadas diretamente como matéria-prima de sinterização.Additionally, in accordance with the present invention, drying facilities at the loading port and the discharge port become unnecessary, and the ore tailings granulated particles can thus be used directly as sintering feedstock.
Além disso, em um caso onde as partículas granuladas dos rejeitos de minério sujeitos ao tratamento descrito acima são usadas como matéria-prima de sinterização, devido às partículas granuladas de rejeitos de minério serem formadas a partir de ultrafinos e trabalharem como um agluti-nante no processo de sinterização, é alcançado um efeito de melhoria de produtividade nos minérios sinterizados.Furthermore, in a case where the ore tailings granulated particles subjected to the treatment described above are used as sintering feedstock, because the ore tailings granulated particles are formed from ultrafine and work as a binder in the sintering process, a productivity-enhancing effect on sintered ores is achieved.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS a figura 1 é um gráfico que explica o relacionamento entre o conteúdo de umidade e o volume dos rejeitos de minério; a figura 2 é um gráfico que explica o relacionamento entre o conteúdo de umidade e o tamanho de partícula das partículas granuladas após a pelotização; a figura 3 é um diagrama esquemático que mostra as instalações que compreendem um pelotizador do tipo mistura-agitação que é usado na presente invenção; a figura 4 é um diagrama explicativo de um fluxo de manuseio de rejeitos de minério, que mostra um exemplo de acordo com a presente invenção; a figura 5 é um gráfico que mostra os resultados de testes de sinterização conduzidos no Exemplo 2; e a figura 6 é um gráfico que mostra os resultados de testes de sinterização conduzidos no Exemplo 2.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1 is a graph explaining the relationship between moisture content and ore tailings volume; Figure 2 is a graph explaining the relationship between moisture content and particle size of granulated particles after pelletizing; Figure 3 is a schematic diagram showing installations comprising a mix-shake pelletizer which is used in the present invention; Fig. 4 is an explanatory diagram of an ore tailings handling flow showing an example according to the present invention; Figure 5 is a graph showing the results of sintering tests conducted in Example 2; and Figure 6 is a graph showing the results of sintering tests conducted in Example 2.
MODALIDADES PARA EXECUTAR A INVEÇÃO A figura 1 é um gráfico que mostra o relacionamento em geral entre o conteúdo de umidade e o volume de um espécime de teste no caso de uma alta umidade, amostra altamente viscosa, por exemplo, de minério de ferro. Neste documento, conteúdo de umidade significa a relação de conteúdo de umidade com o peso de uma matéria-prima seca. A figura 2 é um gráfico que mostra o relacionamento do tipo mencionado acima entre o conteúdo de umidade e o tamanho da partícula granulada de rejeitos de minério.MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION Figure 1 is a graph showing the general relationship between the moisture content and volume of a test specimen in the case of a high moisture, highly viscous sample, for example iron ore. In this document, moisture content means the relationship of moisture content to the weight of a dry raw material. Figure 2 is a graph showing the relationship of the above type between the moisture content and the particulate size of ore tailings.
Na figura 1, uma região líquida 4 no desenho é uma região em que o rejeito de minério deforma livremente e o volume do rejeito de minério diminui gradualmente conforme o conteúdo de umidade diminui e ocorre uma leve resistência ao cisalhamento no rejeito de minério. O conteúdo de umidade neste momento é representado por um limite líquido 7.In Figure 1, a liquid region 4 in the drawing is a region where ore tail deforms freely and the volume of ore tail gradually decreases as moisture content decreases and slight shear strength occurs in ore tail. The moisture content at this time is represented by a net limit 7.
Em seguida, quando o conteúdo de umidade do rejeito de minério diminui adicionalmente para o limite líquido 7 (aproximadamente 30 porcento em massa) ou menos, o volume do rejeito de minério diminui adicionalmente para assim exibir plasticidade. Na região 3, em geral, quando o rejeito de minério é comprimido, aparece uma fratura de superfície e a deformação não continua ao contrário do que acontecia na região 4. O conteúdo de umidade neste momento é chamado limite plástico 6 (aproximadamente 20 porcento em massa).Then, when the moisture content of the ore tail decreases further to the net limit 7 (approximately 30 mass percent) or less, the ore tail volume further decreases to thereby exhibit plasticity. In region 3, in general, when ore tailings are compressed, a surface fracture appears and the deformation does not continue unlike in region 4. The moisture content at this time is called plastic boundary 6 (approximately 20 percent in pasta).
Quando o conteúdo de umidade é reduzido adicionalmente a partir deste limite plástico 6, a contração do volume da amostra é reduzida e parada pouco depois, e é acarretada uma região semissólida 2 ou uma região sólida 1. Este conteúdo de umidade no qual é parada a contração do volume da amostra é chamado um limite de contração 5 (aproximadamente 10 porcento em massa).When the moisture content is further reduced from this plastic limit 6, the sample volume contraction is reduced and stopped shortly thereafter, and a semi-solid region 2 or a solid region 1 is caused. Shrinkage of the sample volume is called a shrinkage limit 5 (approximately 10 percent by mass).
De acordo com a pesquisa conduzida pelos presentes invento- res, foi descoberto que ajustes do conteúdo de umidade dentro da extensão da região sólida 1 até a região semissólida 2 foram necessários a fim de granular rejeitos de minério de alta umidade de modo a facilitar o manuseio. A este respeito, acredita-se que se os rejeitos de minério puderem ser granulados com um conteúdo de umidade do limite de contração 5 até o limite plástico 6, os custos de desidratação podem ser adicionalmente reduzidos. A propósito, a fim de reduzir o conteúdo de umidade de rejeitos de minério na faixa líquida (30 a 60 porcento em massa) para pelo menos a região semissólida 2 de aproximadamente 10 a 20 porcento em massa, e preferencialmente para a região sólida 1, que é em um estado estável, de aproximadamente 15 porcento em massa ou menos, e preferencialmente de aproximadamente 10 porcento em massa ou menos, é eficaz misturar finos de minério de ferro de baixa umidade ou pós de matéria-prima seca. Por exemplo, em um sítio de mineração é possível usar, como minério de ferro de baixa umidade, finos de minério de ferro antes de serem sujeitos ao tratamento de beneficiamento molhado. Finos de minério de ferro, antes de serem sujeitos ao tratamento de beneficiamento molhado, os quais são colocados em um pátio em um sítio de mineração, têm um conteúdo de umidade de aproximadamente 3 a 8 porcento em massa e, portanto, são úteis como um dos finos de minério de ferro de baixa umidade.According to the research conducted by the present inventors, it has been found that adjustments of moisture content within the range of solid region 1 to semi-solid region 2 were necessary in order to granulate high moisture ore tailings to facilitate handling. . In this regard, it is believed that if ore tailings can be granulated with a moisture content of shrinkage limit 5 to plastic limit 6, dehydration costs can be further reduced. By the way, in order to reduce the moisture content of ore tailings in the liquid range (30 to 60 mass percent) to at least the semi-solid region 2 from approximately 10 to 20 mass percent, and preferably to the solid region 1, which is in a stable state of about 15 mass percent or less, and preferably about 10 mass percent or less, it is effective to mix low moisture iron ore fines or dry feed powders. For example, at a mining site it is possible to use, as low humidity iron ore, iron ore fines before being subjected to wet beneficiation treatment. Iron ore fines, before being subjected to wet beneficiation treatment, which are placed in a yard at a mining site, have a moisture content of approximately 3 to 8 percent by mass and are therefore useful as a of low moisture iron ore fines.
Com respeito ao conteúdo de umidade adequado para pelotizar (granular) estes rejeitos de minério, existiu um exemplo de construção de um processo de tratamento de lama no qual foi conduzido um tratamento de estabilização em um conteúdo de umidade de 10 a 20 porcento em massa. Portanto, os presentes inventores conduziram um experimento de laboratório destinado a granular rejeitos de minério que tenham um conteúdo de umidade por volta de 20 porcento em massa. Como material para o experimento, foram usados rejeitos de minério com um conteúdo de 40 porcento em massa de umidade que foram misturados com finos de minério de ferro de baixa umidade do mesmo grau com um conteúdo de 4 porcento em massa de umidade. Os valores dos conteúdos de umidade simularam o estado de armazenamento de descarte em um lago em um sítio de mineração ou o esta- do de colocação em um pátio, respectivamente. A figura 2 mostra o resultado de um experimento de pelotização neste momento. Neste desenho, o eixo geométrico horizontal representa o conteúdo de umidade da amostra do teste, e o eixo geométrico vertical representa o tamanho médio de partícula das partículas granuladas liberadas.With respect to the moisture content suitable for pelletizing these ore tailings, there was an example of constructing a sludge treatment process in which a stabilization treatment was conducted at a moisture content of 10 to 20 percent by mass. Therefore, the present inventors conducted a laboratory experiment designed to granulate ore tailings that have a moisture content of about 20 percent by mass. As material for the experiment, 40% w / w moisture content ore tailings were mixed with low moisture iron ore fines of the same degree with 4% w / w moisture content. Moisture content values simulated the disposal state of storage in a lake at a mining site or the placement state in a yard, respectively. Figure 2 shows the result of a pelletizing experiment at this time. In this drawing, the horizontal geometry axis represents the moisture content of the test sample, and the vertical geometry axis represents the average particle size of the released granular particles.
No experimento, primeiro, 40 kg apenas de rejeitos de minério (conteúdo de umidade de 40 porcento em massa) foram colocados dentro de um pelotizador do tipo mistura-agitação, e foram conduzidas mistura e agitação. Entretanto, a mistura estava em um estado de lama de modo que a operação de granulação se tornou impossível (região 8 no desenho). A seguir, a quantidade de mistura, aos rejeitos de minério citados acima, de finos de minério de ferro de baixa umidade de conteúdo de umidade de 4 porcento em massa foi aumentada até 70 porcento em massa e, deste modo, o conteúdo de umidade total foi reduzido para 15 porcento em massa. Consequentemente, a mistura foi capaz de ser pelotizada sem problemas (região 8a). Além disso, quando o conteúdo de umidade das partículas granuladas foi reduzido para aproximadamente 10 porcento em massa ou menos, foram obtidas partículas granuladas em uma forma de pelota com tamanhos de partícula de um tamanho médio de partícula de aproximadamente 5 mm.In the experiment, first, only 40 kg of ore tailings (40 percent mass moisture content) were placed into a mix-shake pelletizer, and mixing and stirring were conducted. However, the mixing was in a muddy state so that granulation operation became impossible (region 8 in the drawing). Thereafter, the amount of blending of the above moisture ore tailings of low moisture iron ore fines with a moisture content of 4 mass percent was increased to 70 mass percent and thus the total moisture content has been reduced to 15 percent by mass. Consequently, the mixture was able to be pelleted smoothly (region 8a). In addition, when the moisture content of the granulated particles was reduced to approximately 10 mass percent or less, granular particles were obtained in a pellet form with particle sizes of an average particle size of approximately 5 mm.
Ficou claro a partir dos resultados do experimento que no caso onde rejeitos de minério de alta umidade que foram sujeitos a armazenamento de minério ao ar livre tal como um pântano foram pelotizados com um pelotizador do tipo mistura-agitação sem conduzir secagem ou, mais preferencialmente, foram pelotizados depois de finos de minério de ferro de baixa umidade, pós de matéria-prima seca, aditivos secantes, ou algo semelhante serem adicionados e misturados, granulações que foram capazes de ser manuseadas facilmente e transportadas economicamente puderam ser produzidas.It was clear from the results of the experiment that in the case where high humidity ore tailings that were subjected to outdoor ore storage such as a bog were pelleted with a mix-agitation pelletizer without conducting drying or, more preferably, were pelleted after low moisture iron ore fines, dry raw material powders, drying additives, or the like were added and mixed, granulations that were able to be easily handled and economically transported could be produced.
Um exemplo de uma modalidade de um método de tratamento da presente invenção será descrito abaixo com referência às figuras 3 e 4. A figura 3 é um diagrama esquemático centrado em um pelotizador do tipo mistura-agitação adotado na presente invenção. Neste dese- nho o numeral de referência 10 mostrado no desenho representa o pelotiza-dor do tipo mistura-agitação, e no interior, são dispostas uma pluralidade de palhetas rotativas 11 para agitar e amassar um material carregado (rejeitos de minério), em um estado de arrumação em um eixo rotativo 11a. Este pe-lotizador do tipo mistura-agitação 10 não é limitado a um tipo horizontal e pode ser de um tipo inclinado. A forma e quantidade de palhetas rotativas deste pelotizador não são limitadas, mas podem ser feitas de tal forma que se tornem apropriadas a performance de pelotização e ao custo de energia. A propósito, neste pelotizador tipo mistura-agitação, as palhetas rotativas 11 descritas acima são suportadas de tal forma a fazer a volta em volta de um eixo rotativo 11a por todo o interior do aparelho, e a direção de rotação e a quantidade de revoluções podem ser mudadas. O eixo rotativo 11a pode ser excêntrico ou o eixo rotativo 11a pode ter uma estrutura na qual o próprio eixo rotativo 11a seja suportado por outro eixo rotativo. O pelotizador tipo mistura-agitação 10 é provido de um aparelho de pesagem 12. Um sinal de controle predeterminado é fornecido por este aparelho de pesagem 12 para os aparelhos de alimentação 15 e 22 dos silos individuais 13, 16, 17 e 18 e, deste modo, a quantidade de entrada (quantidade de admissão) de material de carregamento pode ser controlada automaticamente. A seguir, será descrito um método para fornecer rejeitos de minério para o pelotizador tipo mistura-agitação 10. O método para introduzir (fornecer) rejeitos de minério ou uma mistura do mesmo contendo pós de minério de ferro ou algo semelhante no pelotizador rotativo 10 é executado através da inclusão de um funil móvel de maquinário pesado adequado para a condição local. Além disso, a fim de colocar rejeitos de minério dentro deste pelotizador tipo mistura-agitação 10 sem problemas, é desejável que um tanque de armazenamento ou um tanque de ajuste para receber uma lama seja disposto e uma precipitação de lodo que tem um conteúdo de umidade de aproximadamente 55 porcento em massa seja usada. Subsequentemente,é desejável que a lama de precipitação resultante seja raspada com um maquinário pesado, por exemplo, uma retroescavadeira, e seja car- regada no pelotizador do tipo mistura-agitação 10 diretamente ou seja colocada através do silo de recepção 13 fornecido com o aparelho de alimentação 15, por exemplo, um alimentador de pó ou um alimenta-dor de parafuso, que são adequados para a lama, embora não limitado apenas a estes.An example of one embodiment of a treatment method of the present invention will be described below with reference to Figures 3 and 4. Figure 3 is a schematic diagram centered on a mix-shake pelletizer adopted in the present invention. In this drawing the reference numeral 10 shown in the drawing represents the mix-shake pelletizer, and inside, a plurality of rotary vanes 11 are arranged to agitate and knead a loaded material (ore tailings) into one. stowage state on a rotary shaft 11a. This mixing-agitator type mixer 10 is not limited to a horizontal type and may be of an inclined type. The shape and amount of rotary vane of this pelletizer is not limited, but can be made such that it becomes appropriate for pelletizing performance and energy cost. By the way, in this mix-shake pelletizer, the rotary vanes 11 described above are supported in such a way as to turn around a rotary axis 11a throughout the interior of the apparatus, and the direction of rotation and the amount of revolutions may be be changed. The rotary axis 11a may be eccentric or the rotary axis 11a may have a structure in which the rotary axis 11a itself is supported by another rotary axis. The mix-shake pelletizer 10 is provided with a weighing apparatus 12. A predetermined control signal is provided by this weighing apparatus 12 to the feeders 15 and 22 of the individual silos 13, 16, 17 and 18 and thereafter. In this way, the input quantity (intake quantity) of loading material can be controlled automatically. In the following, a method for delivering ore tailings to the mix-agitation pelletizer 10 will be described. The method for introducing (supplying) ore tailings containing ore containing iron ore powders or the like into the rotary pelletizer 10 is performed by including a heavy machinery mobile hopper suitable for the local condition. In addition, in order to place ore tailings within this mix-agitation pelletizer 10 smoothly, it is desirable that a storage tank or an adjustment tank for receiving a sludge be disposed of and a sludge precipitation having a moisture content. approximately 55 percent by mass is used. Subsequently, it is desirable for the resulting precipitation slurry to be scraped with heavy machinery, for example a backhoe, and to be loaded into the agitation-mix pelletizer 10 directly or to be fed through the receiving silo 13 supplied with the apparatus. 15, for example, a dust feeder or a screw feeder, which are suitable for sludge, but not limited to sludge only.
Na presente invenção, é preferível que a fim de ajustar o conteúdo de umidade, pelo menos um tipo de matéria-prima de baixa umidade (finos de minério de ferro), pós secos, e aditivos de secagem seja adicionado aos rejeitos de minério descritos acima. a. Os finos de minério de ferro de baixa umidade 19 se referem a finos de minério de ferro que têm um conteúdo de umidade mais baixo do que o dos rejeitos de minério 14 que é um objeto a ser tratado e é suficiente que o material possa ajustar o conteúdo de umidade das granulações. Por exemplo, no sítio de mineração, é preferível que sejam usados os finos de minério de ferro que têm um conteúdo de umidade de 3 a 8 porcento em massa antes do beneficiamento. b. O pó seco 20 se refere a um pó que tem um conteúdo de umidade próximo a zero porcento em massa. Por exemplo, é preferível que sejam usados os finos de minério de ferro secos (poeira) gerados em um tratamento de beneficiamento de minérios de ferro. c. O aditivo 21 é adicionado a fim de aumentar a resistência das granulações. Por exemplo, é preferível que cimento, cal queimado, agluti-nante, agente químico, e algo semelhante sejam usados.In the present invention, it is preferable that in order to adjust the moisture content, at least one type of low moisture raw material (iron ore fines), dry powders, and drying additives is added to the ore tailings described above. . The. Low moisture iron ore fines 19 refer to iron ore fines that have a lower moisture content than ore tailings 14 which is an object to be treated and it is sufficient that the material can adjust the moisture content. moisture content of granulations. For example, at the mining site, it is preferable to use iron ore fines that have a moisture content of 3 to 8 mass percent prior to beneficiation. B. Dry powder 20 refers to a powder that has a moisture content close to zero percent by mass. For example, it is preferable to use the dried iron ore fines (dust) generated in an iron ore beneficiation treatment. ç. Additive 21 is added to increase the strength of the granulations. For example, it is preferable that cement, burnt lime, binder, chemical agent, and the like be used.
No método de acordo com a presente invenção, é desejável que os finos de minério de ferro de baixa umidade 19 e o pó seco 20 sejam adicionados aos rejeitos de minério 14 a fim de ajustar o conteúdo de umidade em um valor exigido para granulação e o aditivo 21 tal como cimento usado primariamente para melhorar a resistência ao manuseio seja adicionado adicionalmente e é preferível que os mesmos (os finos de minério de ferro de baixa umidade 19, os finos de matéria-prima secos 20, e o aditivo 21) sejam armazenados em silos fechados 16,17 e 18 a fim de aumentar a precisão do controle do conteúdo de umidade. Ambos os aparelhos de alimentação de silo 15 e 22, os quais servem para alimentar as matérias-primas dos silos que armazenam rejeitos de minério 14, finos de minério de ferro de baixa umidade 19 e semelhantes, são operados e parados com base no sinal de controle do aparelho de pesagem 12.In the method according to the present invention, it is desirable that the low moisture iron ore fines 19 and the dry powder 20 be added to the ore tailings 14 in order to adjust the moisture content to a required granulation value. additive 21 such as cement used primarily to improve handling resistance is added additionally and it is preferable that they (low moisture iron ore fines 19, dry raw material fines 20, and additive 21) be stored in closed silos 16,17 and 18 to increase the accuracy of moisture content control. Both silo feeders 15 and 22, which serve to feed the raw materials from the silos that store ore tailings 14, low moisture iron ore fines 19 and the like, are operated and stopped based on the weighing device control 12.
Um método para granular rejeitos de minério através do uso de pelotizador do tipo mistura-agitação 10 será descrito abaixo.A method of granulating ore tailings by use of agitation-mix pelletizer 10 will be described below.
Inicialmente, é desejável que uma quantidade predeterminada de rejeitos de minério 14 que têm um alto conteúdo de umidade (30 a 60 porcento em massa) seja colocada no pelotizador do tipo mistura-agitação 10 e, além disso, os finos de minério de ferro de baixa umidade 19 ou finos de matéria-prima seca (minério de ferro) 20 sejam adicionados com base no resultado real de carregamento dos rejeitos de minério 14 para assim serem misturados e pelotizados. Isto se dá devido ao resultado real da quantidade carregada destas matérias-primas ser medido com o aparelho de pesagem 12 disposto anexo ao pelotizador do tipo mistura-agitação 10 e as quantidades exigidas de adição de finos de minério de ferro de baixa umidade 18 e de finos de matéria-prima seca 20 poderem ser calculadas uma vez que o valor do resultado real do carregamento seja conhecido. Neste método de pelotização, a umidade incluída nos rejeitos de minério 14 pode ser suficientemente solta através de agitação dos rejeitos de minério 14 com palhetas rotativas 11 inicialmente e existe uma recompensa pelo fato de que os finos de minério de ferro de baixa umidade 19 e finos de minério de ferro secos 20 adicionados depois disso podem absorver a umidade nos rejeitos de minério eficientemente.Initially, it is desirable that a predetermined amount of ore tailings 14 which have a high moisture content (30 to 60 weight percent) be placed in the agitation-mix pelletizer 10 and, in addition, the iron ore fines of low moisture 19 or fines of dry raw material (iron ore) 20 are added based on the actual loading result of the ore tailings 14 to be mixed and pelletized. This is due to the actual result of the loaded quantity of these feedstocks being measured with the weighing apparatus 12 disposed attached to the mix-agitation pelletizer 10 and the required amounts of addition of low moisture iron ore fines 18 and fines of dry raw material 20 can be calculated once the value of the actual loading result is known. In this pelletizing method, the moisture included in the ore tailings 14 can be sufficiently released by agitating the ore tailings 14 with rotary vanes 11 initially and there is a reward for the fact that the low moisture iron ore fines 19 and fines Dry iron ore particles added thereafter can absorb moisture in the ore tailings efficiently.
Um método para curar e arrastar as partículas granuladas, que são obtidas através de granulação, será descrito abaixo. Preferencialmente, as partículas granuladas descarregadas a partir de uma saída 23 do pelotizador do tipo mistura-agitação 10 descrito acima são fornecidas para um aparelho giratório 25 com uma máquina de transporte 24, por exemplo, esteira transportadora, adicionalmente pelotizadas girando conforme necessário com o aparelho giratório 25, e subsequentemente alimentadas para um pátio de cura 26 com uma máquina de transporte 24, e transportadas depois de serem sujeitas à cura natural. A razão pela qual é assim, é que a umidade está aderida a maior parte das superfícies das partículas granuladas descarregadas que são descarregadas do peletizador 10, e se as partículas granuladas são amontoadas, as mesmas são compactadas e aderidas umas às outras deste modo podem ser produzidas partículas grandes. A fim de evitar a ocorrência desta situação, é eficaz remexer com um maquinário pesado periodicamente, ou preferencialmente, irregularidades de nível das superfícies das partículas granuladas com o aparelho giratório 25 ou algo semelhante depois da descarga.A method for curing and dragging the granulated particles, which are obtained by granulation, will be described below. Preferably, the granular particles discharged from an outlet 23 of the mixing-agitator pellet 10 described above are provided for a rotary apparatus 25 with a conveyor machine 24, for example conveyor belt, additionally pelletizing as needed with the apparatus. 25, and subsequently fed into a curing yard 26 with a conveying machine 24, and conveyed after being subjected to natural curing. The reason for this is that moisture is adhered to most surfaces of the discharged pellets that are discharged from the pellet 10, and if the pellets are piled up, they are compacted and adhered together so they can be large particles are produced. In order to prevent this from occurring, it is effective to rummage with heavy machinery periodically, or preferably, surface level irregularities of the granulated particles with the rotary apparatus 25 or the like after unloading.
Como para o método de pelotização por mistura, é suficiente que os aparelhos, por exemplo, uma esteira transportadora inclinada, um tabuleiro pelotizador, e um tambor rotativo, sejam usados em combinação adequada para a condição local. Portanto, são desnecessárias instalações complicadas. Com respeito às partículas granuladas sujeitas ao tratamento de pelotização rolada como descrito acima, a irregularidade da superfície é de um nível baixo, e a ocorrência de adesão mútua das partículas granuladas em um pátio de cura é reduzida.As for the mixing pelletizing method, it is sufficient that the apparatuses, for example an inclined conveyor, a pelletizing tray, and a rotating drum, are used in combination suitable for the local condition. Therefore, complicated installations are unnecessary. With respect to the granulated particles subjected to the rolled pellet treatment as described above, the surface irregularity is low, and the occurrence of mutual adhesion of the granulated particles in a curing yard is reduced.
Como descrito acima, de acordo com a presente invenção um rejeito de minério de alta umidade composto de partículas ultrafinas pode ser pelotizado sem conduzir secagem através do uso do pelotizador do tipo mis-tura-agitação 10. Consequentemente o manuseio e arrasto podem ser conduzidos facilmente. A seguir, as partículas granuladas, que são misturadas e peloti-zadas em um sítio de mineração, são transportadas através de esteiras transportadoras, caminhões de transporte, ou vagões de carga e assim por diante para um local de carregamento (porto de carregamento) e em seguida são transportadas por navios de transporte de minério ou algo semelhante para o nosso país que é um local de descarga (porto de descarga). Do modo acima referenciado, de acordo com a presente invenção, as partículas granuladas de rejeitos de minério podem ser basicamente usadas diretamente como estão, isto é, sem secagem e arranjos dos grãos, como uma parte da matéria-prima de sinterização, depois de misturar com matéria-prima comum de sinterização.As described above, according to the present invention a high moisture ore tailings composed of ultrafine particles can be pelleted without conducting drying through the use of the mix-stirring pelletizer 10. Consequently handling and dragging can be easily conducted. . Next, the granulated particles, which are mixed and pelletized at a mining site, are transported through conveyor belts, haul trucks, or freight wagons and so on to a loading site (loading port) and They are then transported by ore transport vessels or something similar to our country which is a place of unloading (port of discharge). In the above manner, according to the present invention, the ore tailings granulated particles can be basically used directly as is, ie without drying and arranging the grains as a part of the sintering feedstock after mixing. with common sintering raw material.
Entretanto, quando as partículas granuladas de rejeito de minério são misturadas e granuladas, particularmente, em alguns casos, em uma “região semissólida” como mostrado na figura 1, isto resulta em partículas grossas de tamanho médio de grão de 10 a 30 mm. Neste caso, se as partículas grossas são usadas diretamente como matéria-prima de sinterização, isto provoca sinterização sem uniformidade e surge um problema de degradação de produtividade de sinterização.However, when the granulated ore tailings particles are mixed and granulated, particularly in some cases in a "semi-solid region" as shown in Figure 1, this results in medium to large coarse particle size of 10 to 30 mm. In this case, if the coarse particles are used directly as sintering raw material, this causes sintering without uniformity and a problem of sintering productivity degradation arises.
Sob a dita circunstância, de acordo com a presente invenção, a pelotização de matéria-prima de sinterização para forjamento pode ser melhorada e a produtividade da sinterização pode ser elevada por tomar medidas, como as medidas a serem tomadas nos locais de descarga, que compreendem triturar as partículas granuladas de rejeitos de minério com as mesmas não sendo secas ou após serem misturadas com outras matérias-primas de sinterização através do uso de trituradores que são máquinas de mistura ou agitação tais como misturadores Eirich, misturadores Regide, misturadores Prosure e um misturador de pá para tamanho de grão médio de 5 mm ou menos, preferencialmente para 4 mm ou menos, e usar como matéria-prima finos de matéria-prima de sinterização para forjamento. Deve ser observado que embora misturador Eirich e misturador Regide também possam ser usados como máquinas pelotizadoras, entretanto as mesmas podem ser usadas como trituradoras através do uso de sua quantidade de rotação.Under this circumstance, according to the present invention, the pelletizing of sintering feedstock for forging can be improved and sintering productivity can be increased by taking measures, such as measures to be taken at discharge sites, which comprise grinding the granular particles of ore tailings with them not being dried or after being mixed with other sintering raw materials by using grinders which are mixing or stirring machines such as Eirich mixers, Regide mixers, Prosure mixers and a mixer shovel for average grain size of 5 mm or less, preferably 4 mm or less, and use as fine feedstock for sintering feedstock for forging. It should be noted that although Eirich mixer and Regide mixer can also be used as pelletizing machines, however they can be used as shredders by using their amount of rotation.
Adicionalmente, a trituração das partículas granuladas de rejeito de minério para tamanho menor possível é preferível e triturar tem melhor performance para obter um tamanho médio de grão de aproximadamente 1 mm como um limite mínimo, preferencialmente um tamanho médio de grão de aproximadamente 2 mm. Ao realizar a trituração para um tamanho de grão em uma faixa (1 a 5 mm) como mencionado acima, os rejeitos de minério, no momento de pelotização depois de serem adicionados a outras matérias-primas, são adicionalmente refinados através de mistura e agitação, resultando em um tamanho médio de grão de 10 pm ou menos a são disper- sados nas matérias-primas e são usados como finos de matéria-prima de sinterização para forjamento.In addition, grinding of the smallest possible size ore tailings is preferable and grinding has better performance to obtain an average grain size of approximately 1 mm as a lower limit, preferably an average grain size of approximately 2 mm. By grinding to a grain size in a range (1 to 5 mm) as mentioned above, the ore tailings, upon pelletizing after being added to other raw materials, are further refined by mixing and stirring, resulting in an average grain size of 10 pm or less are dispersed in the raw materials and are used as fines for sintering feedstock for forging.
Também, de acordo com a presente invenção, como um tratamento a ser tomado em um local de descarga, as partículas granuladas de rejeitos de minério mencionadas acima são sujeitas, como estão, a mistura e agitação depois de ser adicionada umidade até que o conteúdo de umidade fique maior do que 15 porcento em massa de modo que as partículas granuladas fiquem em um estado de lama e quando as mesmas são usadas como matéria-prima de sinterização para forjamento, a propriedade de liquidez e espalhamento dos ultrafinos particularmente dos rejeitos de minério nas partículas granuladas de rejeitos de minério são seguras e portanto os rejeitos de minério prontamente se espalham na matéria-prima através das operações de mistura e agitação durante a pelotização. Como resultado disto, a granulação de partículas é melhorada e a produtividade pode ser elevada. Adicionalmente, o limite superior de quantidade de adição de água quando se prepara a lama é um valor que não excede a quantidade de umidade predeterminada estabelecida para o tempo de pelotizar a matéria-prima de sinterização. EXEMPLOS Exemplo 1 A figura 4 mostra um exemplo de um método para transportar partículas granuladas de rejeitos de minério de minério de ferro para um porto de carregamento e conduzir um tratamento de acordo com a presente invenção. Como mostra o desenho, os rejeitos de minério 14 gerados em um sítio de mineração 27 são armazenados em um poço 28, e são alimentados em um tanque de ajuste 29 ou um pátio de armazenamento temporário 32 a partir deste poço, quando necessário, com o uso de uma tubulação 30 e uma bomba 31 ou com maquinário pesado. O conteúdo de umidade dos rejeitos de minério neste momento é de 30 a 60 porcento em massa.Also, according to the present invention, as a treatment to be taken at a discharge site, the granulated ore tailings particles mentioned above are subjected, as they are, to mixing and stirring after moisture is added until humidity is greater than 15 percent by mass so that the granulated particles are in a mud state and when they are used as the sintering feedstock for forging, the liquidity and spreading properties of the ultrafines particularly of the ore tailings Granulated ore tailings particles are safe and therefore ore tailings readily spread into the feedstock through mixing and agitation during pelletizing. As a result of this, particle granulation is improved and productivity can be high. Additionally, the upper limit of the amount of water added when preparing the sludge is a value that does not exceed the predetermined amount of moisture established for the time of pelletizing the sintering feedstock. EXAMPLES Example 1 Figure 4 shows an example of a method for transporting granulated particles of iron ore tailings to a loading port and conducting a treatment according to the present invention. As shown in the drawing, ore tailings 14 generated at a mining site 27 are stored in a well 28, and are fed into an adjustment tank 29 or a temporary storage yard 32 from this well, when necessary, with the use of piping 30 and pump 31 or heavy machinery. The moisture content of ore tailings at this time is 30 to 60 percent by mass.
Em seguida, rejeitos de minério 14 no estado de lama são colocados dentro de um silo receptor 13 a partir do tanque de ajuste 29 ou do pátio de armazenamento temporário 32 com maquinário pesado 33. Alterna- tivamente, a lama de rejeitos de minério pode ser colocada dentro de um pelotizador do tipo mistura-agitação 10 diretamente com o maquinário pesado 33 sem passar através do silo receptor 13. Por rotina, pode ser conduzida uma cura simples no pátio de armazenamento temporário 32 antes da colocação dentro do pelotizador do tipo mistura-agitação 10. Uma quantidade predeterminada de pelo menos um de finos de minério de ferro de baixa umidade 19, finos de minério de ferro secos 20 e aditivo 21 é seccionada a partir de seus respectivos silos 16, 17 e 18 com base na quantidade (real) de rejeitos de minério colocados dentro do pelotizador do tipo mistura-agitação 10 a partir do silo receptor 13 e no conteúdo de umidade. Toda a lama misturada de rejeitos de minério colocada dentro do pelotizador do tipo mistura-agitação 10 é misturada, agitada e pelotizada e, em seguida, as partículas granuladas resultantes são descarregadas.Then, ore sludge tailings 14 are placed inside a receiving silo 13 from the setting tank 29 or the heavy machinery temporary storage yard 32. Alternatively, the ore tail sludge can be placed into a mix-shake pellet 10 directly with heavy machinery 33 without passing through the receiving silo 13. Routinely, a simple cure may be conducted in the temporary storage yard 32 prior to placement into the mix-type pelletizer. agitation 10. A predetermined amount of at least one of low moisture iron ore fines 19, dry iron ore fines 20 and additive 21 is sectioned from their respective silos 16, 17 and 18 based on the quantity (actual ) of ore tailings placed into the mix-agitation pelletizer 10 from the receiving silo 13 and the moisture content. All the mixed ore tailings sludge placed into the mix-stir pelletizer 10 is mixed, stirred and pelletized and then the resulting granular particles are discharged.
As partículas granuladas (partículas granuladas de rejeitos de minério) manufaturadas através dos tratamentos descritos acima são arrastadas para um aparelho giratório 25 considerado o estado de granulação, e são acumuladas no pátio de cura 26. As partículas granuladas 14 são naturalmente curadas e carregadas dentro de um navio 34 com o maquinário pesado 33. Depois disso, é conduzido o transporte para um porto de descarga, é conduzida a descarga, e subsequentemente, é conduzido o empilha-mento temporário em um pátio. As partículas granuladas, que são alimentadas como estão sem serem sujeitas à secagem, são introduzidas para uma instalação de sinterização, e são usadas como uma parte das matérias-primas de sinterização para forjamento.Granulated particles (ore tailings granulated particles) manufactured by the treatments described above are dragged to a spinning apparatus 25 considered the state of granulation, and are accumulated in the curing yard 26. Granulated particles 14 are naturally cured and charged within. a ship 34 with heavy machinery 33. Thereafter, transport is conducted to a port of unloading, unloading is conducted, and subsequently, temporary stacking in a yard is conducted. Granulated particles, which are fed as they are without being subjected to drying, are introduced to a sintering plant, and are used as a part of the sintering raw materials for forging.
Adicionalmente, como rejeito de minério nos exemplos foi usado, minério de ferro de Carajás de um minério hematita de origem Sul Americana. Os minérios de ferro de Carajás têm uma composição do componente principal de Fe > 60 porcento em massa, S1O2 ^ 1,5 porcento em massa e AI2O3 >1,5 porcento em massa. Preferencialmente as faixas são 69% em massa > Fe > 60% em massa, 5% em massa > Si02 ^ 1,5% em massa e 5% em massa > AÍ2O3 > 1,5% em massa. Além disso, como exemplo de minério de ferro hematita de origem Africana, foi usado rejeito de minério de Kumba. O minério de Kumba tem uma composição principal de Fe ^ 54 porcento em massa, Si02 >1,5 porcento em massa e Al203 £ 1,4 porcento em massa. Preferencialmente as faixas são 69% em massa > Fe > 60% em massa, 5% em massa > Si02 ^ 1,5% em massa e 5% em massa > Ai203 > 1,4% em massa. A relação de mistura de rejeitos de minério é de 18 porcento em massa enquanto que os minérios de baixa umidade são 82 porcento em massa em que, não são usados finos ou aditivos de secagem. Depende do conteúdo de umidade dos rejeitos de minério, mas a relação de mistura de rejeitos de minério de 5 a 40 porcento em massa e a de finos de minério de ferro de baixa umidade de 60 a 95 porcento em massa, e quando necessário finos de minério de ferro de 1 a 10 porcento em massa e aditivos de 1 a 10 porcento em massa são incluídos. No caso em que o método para tratar rejeitos de minério de acordo com a presente invenção foi aplicado com o uso de rejeitos de minério, foi apurado que o tratamento foi capaz de ser conduzido sem qualquer problema.Additionally, as ore tailings in the examples, Carajás iron ore from a South American hematite ore was used. Carajás iron ores have a major component composition of Fe> 60 mass percent, S1O2 ^ 1.5 mass percent and Al2O3> 1.5 mass percent. Preferably the ranges are 69 wt%> Fe> 60 wt%, 5 wt%> SiO 2 → 1.5 wt% and 5 wt%> Al 2 O 3> 1.5 wt%. In addition, as an example of hematite iron ore of African origin, Kumba ore tailings were used. Kumba ore has a major composition of Fe 45 54 mass percent, Si 2 O 1.5 mass percent and Al 3 O 3 1.4 mass percent. Preferably the ranges are 69 wt%> Fe> 60 wt%, 5 wt%> SiO2 → 1.5 wt% and 5 wt%> A1203> 1.4 wt%. The mix ratio of ore tailings is 18 percent by weight while low moisture ores are 82 percent by weight where no fines or drying additives are used. It depends on the moisture content of the ore tailings, but the mix ratio of ore tailings of 5 to 40 percent by weight and that of low moisture iron ore fines of 60 to 95 percent by weight, and when necessary 1 to 10 percent by weight iron ore and 1 to 10 percent by weight additives are included. In the case where the method for treating ore tailings according to the present invention was applied using ore tailings, it was found that the treatment was capable of being conducted without any problem.
Exemplo 2 Através do uso de partículas granuladas de rejeitos de minério (partículas granuladas), fabricadas no Exemplo 1, com o uso de uma unidade de teste de laboratório que é uma simulação de uma unidade de sinteri-zação do tipo DL, foi conduzido um teste de sinterização com a relação de mistura mostrada na Tabela 1. Os exemplos comparativos são aqueles em que as partículas granuladas de rejeitos de minério não são misturadas, o Exemplo inventivo 1 é um exemplo em que, 6,7 porcento em massa de material de minério são mudados como estão para partículas granuladas de rejeito de minério e são misturados enquanto que, o Exemplo inventivo 2 é um exemplo em que as partículas granuladas de rejeitos de minério foram trituradas por 3 minutos a 25 rpm com o uso de um misturador Eirich em um local de descarga. Adicionalmente o Exemplo inventivo 3 é um exemplo de partículas granuladas de minérios de ferro, no qual foi adicionada umidade em um local de descarga através de derramamento de água, e as partículas granuladas resultantes contendo umidade de mais do que 15 porcento em massa, a saber, 20 a 22 porcento em massa, foram agitadas para serem modificadas para o estado de lama e assim foram realizadas trituração e mistura. O teste de sinterização foi conduzido através do uso de um recipiente de ferro para sinterização de 300 mm de diâmetro e 400 mm de altura sob uma pressão de sucção diferencial de um valor constante de 200 mmAq. É entendido a partir do resultado do teste de sinterização que, como mostrado na figura 5, no caso do Exemplo inventivo 1 de acordo com a presente invenção, as partículas granuladas de rejeitos de minério podem ser usadas como estão como uma matéria-prima de sinterização para forja-mento. Em comparação com Exemplos comparativos, é entendido que existe uma faixa em que, quando os valores de umidade das partículas granuladas dos rejeitos de minério aumentam, são geradas matérias-primas de sinterização para forjamento que contêm partículas granuladas grossas, originadas na distribuição desigual de umidade durante o processo de granula-ção, o que provoca queima não-uniforme e a produtividade é diminuída.Example 2 Through the use of ore tailings granulated particles (granulated particles) fabricated in Example 1, using a laboratory test unit which is a simulation of a DL type sintering unit, a sintering test with the mixing ratio shown in Table 1. Comparative examples are those in which the granulated particles of ore tailings are not mixed, Inventive Example 1 is an example where 6.7 mass percent of stock ore are changed as they are to ore tailings granulated particles and are mixed while inventive Example 2 is an example where the ore tailings granulated particles were ground for 3 minutes at 25 rpm using an Eirich mixer in a place of unloading. Additionally, Inventive Example 3 is an example of granulated iron ore particles, in which moisture was added at a discharge site by pouring water, and the resulting granulated particles containing moisture of more than 15 percent by mass, namely , 20 to 22 mass percent, were shaken to be modified to the mud state and thus crushing and mixing were performed. The sintering test was conducted using a 300 mm diameter and 400 mm high iron sintering vessel under a differential suction pressure of a constant value of 200 mmAq. It is understood from the result of the sintering test that as shown in Figure 5, in the case of Inventive Example 1 according to the present invention, the ore tailings granular particles can be used as is as a sintering feedstock for forging. Compared to Comparative Examples, it is understood that there is a range in which when the moisture values of the ore tailings granular particles increase, forging sintering raw materials containing coarse granular particles are generated from uneven moisture distribution. during the granulation process, which causes uneven burning and productivity is decreased.
Adicionalmente, o Exemplo inventivo 2 de acordo com a presente invenção pode ser dito que contém umidade adequada para manuseio, entretanto, este é um exemplo em que, através do uso de um misturador Eirich, foram formados antes de triturar e misturar as partículas granuladas de rejeitos de minério que provocam a deterioração da pelotização quando a umidade está a uma quantidade mais alta fora da umidade contida de 5 a 15 porcento em massa. No caso do Exemplo inventivo 2, a pelotização foi melhorada devido ao fato de que foi realizada a trituração através de misturadores Eirich e adicionalmente, pelos efeitos de agitação durante a pelotização de finos de matéria-prima de matéria-prima de sinterização para forjamento que foram usados para sinterização de matéria-prima, rejeitos de minério que têm tamanho de grão médio de 10 pm ou menos, retirados de partículas granuladas de rejeitos de minério, dispersadas uniformemente nas matérias-primas, e os fatos mencionados acima interagiram uns com os outros. Como resultado disto, a sinterização foi realizada uniformemente e como mostra a figura 5, a produtividade de sinterização, quando comparada com os Exemplos comparativos e Exemplo inventivo 1, foi estável.Additionally, Inventive Example 2 according to the present invention may be said to contain moisture suitable for handling, however, this is an example in which, through the use of an Eirich mixer, they were formed prior to grinding and mixing the granulated particles of ore tailings that cause pelletizing to deteriorate when moisture is at a higher amount outside the moisture content of 5 to 15 percent by mass. In the case of Inventive Example 2, pelletizing was improved due to the fact that crushing was performed through Eirich mixers and additionally by the stirring effects during pelletizing of fines from forging sintering feedstock which were used for raw material sintering, ore tailings that have an average grain size of 10 pm or less, taken from granulated ore tailings particles, evenly dispersed in the raw materials, and the facts mentioned above interacted with each other. As a result of this, sintering was performed uniformly and as shown in Figure 5, sintering productivity, when compared with comparative Examples and Inventive Example 1, was stable.
Também, o Exemplo inventivo 3 de acordo com a presente in- venção é um exemplo de partículas granuladas de rejeitos de minério, dentro das quais foi adicionada água em um local de descarga e as partículas granuladas resultantes contendo uma umidade de mais do que 15 porcento em massa a 22 porcento em massa, foram agitadas e misturadas para ficarem modificadas no estado de lama no qual foi realizada a trituração e subsequentemente, a lama foi adicionada a outro material de sinterização e foi em seguida misturada e pelotizada. Como resultado disto, de todas as partículas granuladas de rejeitos de minério, os rejeitos de minério com um tamanho de grão de 10 pm ou menos se comportaram com fluidez do mesmo modo com água e consequentemente dispersados uniformemente na matéria-prima de sinterização, deste modo melhorou a pelotização, a queima foi realizada uniformemente e a produtividade de sinterização estabilizada em um nível alto, como mostra a figura 6.Also, Inventive Example 3 according to the present invention is an example of ore tailings granulated particles, into which water was added at a discharge site and the resulting granulated particles containing more than 15 percent moisture. 22% by weight, were shaken and mixed to change into the slurry state in which grinding was performed and subsequently the slurry was added to another sintering material and was then mixed and pelletized. As a result, of all the ore tailings granulated particles, the ore tailings with a grain size of 10 pm or less behaved fluidly in the same way with water and consequently dispersed evenly in the sintering feedstock, thus pelletization improved, firing was performed evenly and sintering productivity stabilized at a high level, as shown in figure 6.
Deve ser observado que o limite máximo de conteúdo de umidade de partículas granuladas de rejeitos de minério para assegurar que um estado de lama pode ser ajustado livremente dentro de uma faixa que não requer uma influência sobre um conteúdo de umidade para a pelotização de matéria-prima de sinterização. No caso onde é exercida uma influência sobre um ajuste de conteúdo de umidade para a pelotização de matéria-prima de sinterização, o limite máximo de conteúdo de umidade mencionado acima pode ser ajustado livremente através da redução da quantidade de mistura de partículas granuladas de rejeitos de minério em um estado de lama ou redução do conteúdo de umidade da lama.________________ Minério A: Minério de ferro de Yandi Minério B: Minério de ferro de Carajás Outros: 5,0% em massa de coque são misturados APLICABILIDADE INDUSTRIAL A presente invenção é uma tecnologia relacionada a um método para tratamento de rejeitos de minério. Entretanto, esta tecnologia é efetiva como um método para tratamento não apenas de rejeitos de minério e pós misturados do mesmo, mas também pós de matéria-prima de sinterização ultrafinos.It should be noted that the upper limit of moisture content of ore tailings granular particles to ensure that a sludge state can be freely adjusted within a range that does not require an influence on a moisture content for pelletizing raw material. sintering In the case where an influence on a moisture content adjustment for pelletizing sintering raw material is exerted, the upper limit of moisture content mentioned above can be adjusted freely by reducing the amount of granular particulate mixture of tailings. ore in a slurry state or reducing the moisture content of the sludge .________________ ore a: Yandi ore B iron ore: Carajas iron ores Other: 5.0% by mass of coke are mixed INDUSTRIAL APPLICABILITY the present invention is a technology related to a method for treating ore tailings. However, this technology is effective as a method for treating not only ore tailings and blended powders, but also ultrafine sintering raw material powders.
Explicação dos Numerais de Referência 10: pelotizador do tipo mistura-agitação 11: palheta rotativa 11a: eixo rotativo 12: aparelho de pesagem 14: rejeitos de minério 15, 22: aparelho de alimentação 19: finos de minério de ferro de baixa umidade 20: finos de matéria-prima seca (minério de ferro) 21: aditivo 25: aparelho rotativo 26: pátio de cura 27: sítio de mineração 28: poço 29: tanque de ajuste 30: tubulação 31: bomba 32: pátio de armazenamento temporário 33: maquinário pesado 34: navio REIVINDICAÇÕESExplanation of Reference Numbers 10: Mix-shake pelletizer 11: Rotary vane 11a: Rotary shaft 12: Weighing device 14: Ore tailings 15, 22: Feeding device 19: Low moisture iron ore fines 20: fines of dry raw material (iron ore) 21: additive 25: rotary appliance 26: curing yard 27: mining site 28: well 29: adjustment tank 30: piping 31: pump 32: temporary storage yard 33: heavy machinery 34: ship CLAIMS
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