Análise da rota de beneficiamento mineral para itabirito compacto da região da Serra Azul, Quadrilátero Ferrífero, Brasil
Mineral processing route analysis for compact itabirite from the Serra Azul region, Quadrilátero Ferrífero, Brazil
Evandro Luiz de Oliveira Leite; Francielle Camara Nogueira; Érica Linhares Reis
Resumo
Devido à escassez dos depósitos de minério de ferro do tipo friável, o principal desafio enfrentado pelas mineradoras da porção noroeste do Quadrilátero Ferrífero, Brasil, é o desenvolvimento de rotas de processamento para o itabirito compacto. Tendo em vista tal desafio, este estudo objetivou identificar a viabilidade para processamento de uma amostra de itabirito da região de Serra Azul, Minas Gerais, por meio de ensaios em escala de bancada e planta piloto. Foram analisadas três rotas de processamento, que englobaram duas etapas de moagem, concentração primária e secundária via separação magnética e/ou flotação catiônica reversa. Testes de caracterização tecnológicas também foram realizados. Os resultados dos ensaios em bancada mostraram que a aplicação da separação magnética nas duas etapas de concentração não é viável, devido ao menor tamanho das partículas após a moagem secundária. Os ensaios em escala piloto descartaram a aplicação da flotação nas duas etapas de concentração e consolidaram a rota que aplica a separação magnética (rougher e scavenger), seguida da flotação catiônica reversa (rougher, cleaner e três scavenger). Dessa forma, foi possível obter um concentrado final com teores de Fe (67,49%), SiO2 (2,54%) e recuperação metalúrgica (80,22%), atendendo aos requisitos para a produção de pellet feed.
Palavras-chave
Abstract
Due to the scarcity of friable iron ore deposits, the main challenge faced by mining companies in the northwestern portion of the Quadrilátero Ferrífero, Brazil, is the development of processing routes for compact itabirite. Considering this challenge, this study aimed to identify the feasibility of processing an itabirite sample from the Serra Azul region, Minas Gerais, through bench-scale and pilot-plant tests. Three processing routes were analyzed, encompassing two grinding stages, primary and secondary concentration via magnetic separation and/or reverse cationic flotation. Technological characterization tests were also performed. The results of the bench-scale tests showed that the application of magnetic separation in the two concentration stages is not viable due to the smaller particle size after secondary grinding. The pilot-scale tests ruled out the application of flotation in the two concentration stages and consolidated the route that applies magnetic separation (rougher and scavenger), followed by reverse cationic flotation (rougher, cleaner, and three scavengers). In this way, it was possible to obtain a final concentrate with Fe (67.49%), SiO2 (2.54%) and metallurgical recovery (80.22%) contents, meeting the requirements for pellet feed production.
Keywords
References
1 Vasconcelos JA, Brandao PRG, Lemos LN. Studies of characterization and concentration of compact itabirite of the Serra Azul Complex, MG. Tecnologia em Metalurgia e Materiais. 2012;9:89-95. https://doi.org/10.4322/tmm.2012.014.
2 Vasconcelos JA, Brandao PRG, Lemos LN. Rotas de processo para concentração de rochas itabiríticas da Mina Lagoa das Flores, Itatiaiuçu, MG [dissertação]. Belo Horizonte: Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais; 2011.
3 Vieira MG. Produção de um pellet feed a partir da concentração do rejeito da flotação mecânica da SAMARCO [dissertação]. Belo Horizonte: Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais; 2008.
4 Souza ES. Rota de processo para aproveitamento de rochas itabiríticas estéreis da Mina de Conceição [dissertação]. Belo Horizonte: Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais; 2005.
5 Silva KC, Massayuki C, Lima NP, Pena I. Assessment of comminution routes for itabiritic ore. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Anais do 38 o Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas e o 9o Simpósio Brasileiro de Minério de Ferro; 2008; São Luís, MA, Brasil. São Paulo: ABM; 2008. https://doi.org/10.5151/2594-357x-0017.
6 Santos WK. Rotas de processo para concentração de minérios itabiríticos e hematíticos da Mina de Fábrica [dissertação]. Belo Horizonte: Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais; 2009.
7 Sanches JG, Bergerman MG, Delboni H Jr, Lima N. Study on partial replacement of metal grinding ball with pebbles when grinding itabirite ores. Minerals (Basel). 2023;13(4):512. https://doi.org/10.3390/min13040512.
8 Pereira ASG, Meijon PH, Felipe EA, Junior HD, Fopggiato B. Campanha piloto de moagem dos itabiritos compactos da Serra Azul. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Proceedings of the 41th Ironmaking and Raw Materials Seminar and 12th Brazilian Symposium on Iron Ore; 2011; Vila Velha, Brasil. São Paulo: ABM; 2011. p. 1-6. https://doi.org/10.5151/2594-357X-2011-11172-00002.
9 Bontempo F, Gontijo G, Santos A, Teixeira E, Brandao R. Desenvolvimento de modelo geometalúrgico aplicado à cominuição do itabirito compacto de Serra Azul. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Proceedings of the 43th Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas; 2013; São Paulo, Brasil. São Paulo: ABM; 2013. p. 1-10.
10 Mazzinghy DB, Russo JFC, Pimentel DA. Parâmetros cinéticos de moagem de itabiritos compacto e friável. Holos. 2014;3:158-167. https://doi.org/10.15628/holos.2014.1747.
11 Carvalho MA, Pereira C, Nogueira FC. Evaluation of grinding circuits for iron ore. REM - International Engineering Journal. 2019;72(1):161-166. https://doi.org/10.1590/0370-44672018720037.
12 Pinto PF, Delboni H Jr. Comminution circuits for compact itabirites. REM - International Engineering Journal. 2016;69(3):355-359. https://doi.org/10.1590/0370-44672015690198.
13 Lima NP, Torquato N, Costa J, Fina R. Rotas de processo para aproveitamento de itabiritos pobres do Quadrilátero Ferrífero. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Proceedings of the 41th Ironmaking and Raw Materials Seminar and 12th Brazilian Symposium on Iron Ore; 2011; Vila Velha, Brasil. São Paulo: ABM; 2011. p. 587-594. https://doi.org/10.5151/2594-357X-20415.
14 Foggiatto B, Castro EB, Pereira ASG, Junior HD. Beneficiamento de itabiritos compactos da jazida de Serra Azul. In: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Proceedings of the 40th Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas e 11th Simpósio Brasileiro de Minério de Ferro; 2010; Belo Horizonte, Brasil. São Paulo: ABM; 2010. p. 680-690. https://doi.org/10.5151/2594-357X-17548.
15 Bond FC. The third theory of comminution. Minerals Engineering. 1952;193:484-494.
16 Associação Brasileira de Normas Técnicas. MB-3253: moinhos de bolas: determinação do Índice de Trabalho: método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT; 1990.
17 Bond FC. Crushing and grinding calculations part 1. British Chemical Engineering. 1961;6:378-385.
18 Costa NC, Bicalho LS, Martins HR, Moura LR, Saborido D, Junior GA. Estudo de flotação para o rejeito da separação magnética de minério de ferro. In: Anais do XIX Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa; 25-28 Setembro 2022; Armação dos Búzios, Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: Centro de Tecnologia Mineral (CETEM), COPPE/UFRJ, PUC-Rio; 2022.
19 Arol AI, Aydogan A. Recovery enhancement of magnetite fines in magnetic separation. Colloids and Surfaces. A, Physicochemical and Engineering Aspects. 2004;232(2-3):153-154. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2003.06.003.
Submitted date:
01/04/2026
Accepted date:
06/13/2026
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