Contribuições ao estudo da secagem convectiva de concentrado de minério de ferro (pellet feed)

dc.contributor.advisor1Béttega, Rodrigo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1379682125857376
dc.contributor.authorSantos, Lucas Janoni dos
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0494679533851851
dc.date.accessioned2025-03-26T21:26:26Z
dc.date.issued2025-02-24
dc.description.abstractIron ore is one of the most important products for Brazilian industry, and is mainly used to produce steel and metallic iron. Given the importance of this product on the national and international scene, the search for new technologies to reduce costs and environmental impacts has become essential in the sector. Part of the extracted ore is processed wet, so subsequent removal of water is essential for the material to be transported and sold. Iron ores with low moisture content can lead to the generation of dust and material losses during transportation. On the other hand, high moisture content has an impact on processing and process efficiency (pelletization), and the Transportable Moisture Limit (TML) must not be exceeded, which limits the maximum moisture content that mineral loads can have to be safely transported in bulk carriers. Therefore, drying becomes an alternative for reducing iron ore moisture when mechanical removal is insufficient to meet these criteria. In this context, the objective of this work was to study the convective drying of iron ore concentrate (pellet feed) at different initial moisture levels and operating conditions to understand the behavior of the material during drying for different saturation states. Correlations for the mass transfer coefficient during drying were also proposed. For this purpose, the material was characterized according to its chemical (Fe > 64%) and mineralogical (75% hematite) composition. Different initial moisture levels affected the aggregation power of the material, with disaggregated material (up to 11% moisture) and agglomerates and sludge (above 12% moisture) being observed. In convective drying, the material with initial moisture levels of 12 and 13% dried completely in the drying chamber for all experimental conditions, which was not observed for the material at 11%, which was dragged with residual moisture until collection in the cyclone underflow. In all experimental conditions, the material retained in the cyclone underflow was lower for higher moisture levels and lower temperatures. Finally, correlations were obtained to predict the mass transfer coefficient in drying for all humidity conditions, obtaining good agreement between the results. These equations can be used in numerical simulations to predict the drying of iron ore concentrate in mineral industry equipment.eng
dc.description.resumoO minério de ferro é um dos produtos mais importantes para a indústria brasileira, sendo usado principalmente para a produção de aço e de ferro metálico. Frente à importância desse produto no cenário nacional e internacional, a busca por novas tecnologias para redução de custos e de impactos ambientais se torna fundamental no setor. Parte do minério extraído é beneficiado a úmido, de modo que posterior remoção de água é essencial para o material ser transportado e comercializado. Minérios de ferro com baixas umidades podem levar a geração de poeira e perdas de material no transporte. Em contrapartida, a elevadas umidades há impacto no processamento e na eficiência de processos (pelotização), além de que não se deve exceder a Transportable Moisture Limit (TML), que delimita a máxima umidade que as cargas minerais podem ter para serem transportadas em navios graneleiros com segurança. Então, a secagem se torna uma alternativa para redução da umidade de minério de ferro quando a remoção mecânica é insuficiente para atender esses critérios. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi estudar a secagem convectiva de concentrado de minério de ferro (pellet feed) em diferentes umidades iniciais e condições operacionais para entender o comportamento do material na secagem para diferentes estados de saturação. Propuseram-se, também, correlações para o coeficiente de transferência de massa na secagem. Para isso, o material foi caracterizado de acordo com sua composição química (Fe > 64%) e mineralógica (75% de hematita). Diferentes umidades iniciais afetaram o poder de agregação do material, observando-se desde material desagregado (até 11% de umidade) até aglomerados e lama (acima de 12% de umidade). Na secagem convectiva, o material com umidades iniciais de 12 e 13% secava completamente na câmara de secagem para todas as condições experimentais, o que não foi observado para o material a 11%, que era arrastado com umidade residual até coleta em underflow de ciclone. Em todas as condições experimentais o material retido no underflow do ciclone foi menor para maiores umidades e menores temperaturas. Por fim, foram obtidas correlações para prever o coeficiente de transferência de massa na secagem para todas as condições de umidade, obtendo boa concordância entre os resultados. Essas equações podem ser empregadas em simulações numéricas para prever a secagem de concentrado de minério de ferro em equipamentos da indústria mineral.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId001
dc.identifier.citationSANTOS, Lucas Janoni dos. Contribuições ao estudo da secagem convectiva de concentrado de minério de ferro (pellet feed). 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21689.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21689
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectSecagem
dc.subjectMinério de ferro
dc.subjectPellet feedeng
dc.subjectUmidade
dc.subjectDryingeng
dc.subjectIron oreeng
dc.subjectMoistureeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.titleContribuições ao estudo da secagem convectiva de concentrado de minério de ferro (pellet feed)
dc.title.alternativeContributions to the study of convective drying of iron ore concentrate (pellet feed)eng
dc.typeDissertação

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