Aplicações potenciais para o benefício seco de multas de minério de ferro usando separador de correias tribo-eletrostática

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ST equipamentos & Tecnologia LLC (SSE3) tecnologia de separador de correias tribo-eletrostática permite o beneficiamento de minerais finos pós com uma tecnologia totalmente seca em uma alta produtividade. O separador STET é bem adequado para a separação de muito bem (<1µm) a moderadamente grossa (500µm) Partículas, em contraste com outros processos de separação eletrostática que normalmente são limitados a partículas >75μm em tamanho. A STET beneficiacom sucesso amostras de minério de ferro, incluindo minérios de run-of-mine, rejeitos e itabirite com conteúdo de alimentação de ferro que vão desde 30-55%. Achados experimentais indicam que minérios de ferro de baixo grau podem ser atualizados para notas comerciais (58-65% Fe) ao mesmo tempo rejeitando a sílica usando o separador do cinto STET. Aqui, um compêndio de resultados experimentais e um estudo preliminar de potenciais aplicações para a tecnologia STET para a indústria de ferro são apresentados. Os estudos preliminares incluem fluxores de alto nível e avaliações econômicas para candidaturas selecionadas. Desafios associados à adoção da tecnologia e uma comparação com as tecnologias atualmente disponíveis para o processamento de multas de minério de ferro também são discutidos.

1.0 Introdução
O minério de ferro é o quarto elemento mais comum na crosta terrestre e é essencial para o desenvolvimento econômico global e a fabricação de aço [1-2]. Minérios de ferro têm uma ampla gama de composição química, especialmente para o conteúdo Fe e minerais associásassociados gangue [1]. Os principais minerais de ferro são hematita, goethita, limonita e magnetita [1,3] e os principais contaminantes nos minérios de ferro são 2 e Al2O3. Cada depósito mineral tem suas próprias características originais com respeito aos minerais do rolamento do ferro e da ganga, e, portanto, requer uma técnica de concentração diferente [4].

Circuitos de processamento modernos de minerais portadores de ferro podem incluir concentração gravimétrica, concentração magnética, e etapas de flutuação [1,3]. No entanto, circuitos modernos apresentam desafios em termos de processamento de multas de minério de ferro e emagrecimentos [4-6]. Técnicas gravimétricas, como espirais, são limitadas pelo tamanho das partículas e são consideradas apenas uma maneira eficiente de concentrar hematita e magnetita para a fração de tamanho acima de 75μm [5]. Separação magnética molhada e seca de baixa intensidade (Lims) técnicas são usadas para processar minérios de ferro de alto grau com fortes propriedades magnéticas, como magnetita, enquanto a separação magnética úmida de alta intensidade é usada para separar os minerais de rolamento de ferro com propriedades magnéticas fracas, como hematita de minerais de gangue. Métodos magnéticos apresentam desafios devido à sua exigência de que o minério de ferro seja suscetível a campos magnéticos [3]. A flutuação é usada para reduzir o conteúdo das impurezas em minérios de ferro de baixo grau, mas é limitado pelo custo dos reagentes, e a presença de sílica, emagrecimentos ricos em alumina e minerais de carbonato [4,6]. Na ausência de mais processamento a jusante para os fluxos de rejeição, as rejeições de ferro fino saem dispostas em uma barragem de rejeitos [2].

O descarte de rejeitos e o processamento de multas de ferro tornaram-se cruciais para a preservação ambiental e recuperação de valores de ferro, Respectivamente, e, portanto, o processamento de rejeitos de minério de ferro e multas na indústria mineira tem crescido em importância[7].

No entanto, o processamento de rejeitos de ferro e multas permanece desafiador através de fluxogramas tradicionais e, portanto, tecnologias alternativas de beneficiamento, como a separação tribo-eletrostática, que é menos restritiva em termos da mineração de minério e tamanho de partículas pode tornar-se de interesse. O processamento eletrostático seco do minério de ferro apresenta uma oportunidade de reduzir custos e geração de rejeitos molhados associados à gravimétrica tradicional, flutuação e circuitos de separação magnética úmida.

O STET desenvolveu um processo de separação que permite a separação eficiente de cinzas e minerais de moscas de acordo com sua resposta quando exposto a um campo elétrico específico. A tecnologia foi aplicada com sucesso à indústria de cinzas moscas e à indústria de minerais industriais; e a STET está atualmente explorando outras aberturas de mercado onde seus separadores poderiam oferecer uma vantagem competitiva. Um dos mercados alvo é a atualização do minério de ferro fino.

A STET realizou estudos exploratórios com vários minérios de ferro e resultados experimentais até o momento demonstraram que multas de minério de ferro de baixo grau podem ser atualizadas por meio do stet tribo-electrostatic belt separator. O processo de separação eletrostática seca sTET oferece muitas vantagens sobre os métodos tradicionais de processamento de chuva, incluindo a capacidade de recuperar ferro fino e ultra-fino que de outra forma seria perdido para rejeitos se processamento com tecnologia existente. Além disso, a tecnologia não requer consumo de água, o que resulta na eliminação do bombeamento, espessamento e secagem, bem como quaisquer custos e riscos associados ao tratamento e à eliminação de água; sem descarte de rejeitos molhados – falhas recentes de barragens de rejeitos destacaram o risco de armazenamento de rejeitos molhados a longo prazo; e, nenhum adicional químico necessário, que, portanto, nega a despesa contínua dos reagentes e simplifica a permissão.

Minério de ferro é uma indústria com uma dinâmica diferente dos outros metais básicos. Isso se deve ao seu mercado flutuante, os enormes volumes de produção envolvidos e despesas correspondentes tanto na capital quanto nos lados operacionais [8] bem como a ausência de hubs de intercâmbio central, como a London Metals Exchange. Isso se traduz em enormes retornos que são possíveis quando o preço sobe e as margens finas quando as circunstâncias são mais terríveis. Esta é uma das razões por trás dos enormes volumes de produção e da ênfase nos baixos custos unitários de produção.

Aqui, resultados de um estudo de triagem da indústria de minério de ferro desenvolvido pela STET e Soutex é apresentado com o objetivo de identificar nichos nos quais a tecnologia STET poderia oferecer uma vantagem econômica em comparação com tecnologias mais convencionais. Soutex é uma consultoria de processamento de minerais e metalurgia e tem experiência em design, otimização e operação de vários processos de concentração de minério de ferro, com um entendimento do CAPEX, OPEX, bem como os aspectos de comercialização da indústria de minério de ferro. Para este estudo, A Soutex forneceu sua expertise na avaliação de potenciais aplicações para separação triboeletrostática em minério de ferro. O escopo do Soutex incluiu o desenvolvimento da folha de fluxo e a ordem das estimativas de capital e custo operacional em nível de estudo de magnitude. Este artigo explora três das aplicações mais promissoras encontradas, em um nível técnico e econômico. Essas três aplicações foram identificadas como: Atualização das multas de minério de ferro na mineração australiana dSO; escavação de concentrado de ferro fino em concentrados de hematita/magnetita; e, reprocessamento de rejeitos rich-Fe de operações brasileiras.

2.0 STET Triboelectrostatic Belt Separator
Experimentos foram realizados por meio de um separador de cinto tribo-eletrostático em escala de banco. O teste em escala de banco é a primeira fase de um processo de implementação de tecnologia trifásica, incluindo avaliação em escala de bancada, testes em escala de piloto e implementação em escala comercial. O separador do de bancada é usado para a seleção para a evidência do carregamento tribo-eletrostático e para determinar se um material é um bom candidato para o beneficiamento eletrostático. As principais diferenças entre cada equipamento são apresentadas na Tabela 1. Enquanto o equipamento usado em cada fase difere em tamanho, o princípio da operação é fundamentalmente o mesmo.

A STET avaliou várias amostras de minério de ferro em escala de banco e o movimento significativo de ferro e rejeição de silicatos tem sido observado (Consulte a tabela 2). Condições experimentais foram selecionadas para que uma recuperação de ferro vs. curva de aumento de ferro poderia ser desenhado e depois ser usado como entrada para um modelo econômico operacional

Tabela 2. Resultados em escala de banco em diferentes minérios de ferro

Exp	Alimentar Fe wt.%	Produto Fe wt.%	Fe Absoluto Aumentar %	Fe Recuperação de %	SiO2 Rejeição %	D10 (µm)	D50 (µm)	D90 (µm)
1	39.2	50.6	11.4	91.5	63.9	5	23	59
2	39.4	60.5	21.1	50.8	96.0	5	23	59
3	30.1	48.0	17.9	70.6	84.6	1	18	114
4	29.9	54.2	24.3	56.4	93.7	1	18	114
5	47.0	50.2	3.2	96.6	35.3	17	62	165
6	21.9	48.9	27.0	41.2	96.6	17	62	165
7	47.6	60.4	12.8	85.1	96.9	17	62	165
8	35.1	44.9	9.8	89.0	54.2	3	61	165
9	19.7	37.4	17.7	76.0	56.8	5	103	275
10	54.5	62.5	8.0	86.3	77.7	5	77	772
11	54.6	66.5	11.9	82.8	95.6	8	45	179

(Ver Seção 3.0, Figura 4). Resultados experimentais adicionais mostrando resultados de separação em amostras de minério de ferro usando a tecnologia STET são apresentados em uma publicação anterior pela STET sobre processamento de minério de ferro [9].

Tabela 1. Processo de implementação em três fases usando tecnologia de separador de cinto tribo eletrostático STET.

Fase	Usado para:	Comprimento do eletrodo	Tipo de Processo
1- Escala do banco Avaliação	Qualitativa Avaliação	250cm	Lote
2- Escala piloto Teste	Quantitativa Avaliação	610cm	Lote
3- Comercial Escala	Comercial Produção	610cm	Contínua

Como pode ser visto na tabela 1, a principal diferença entre o separador bancada e os separadores em escala de piloto e escala comercial é que o comprimento do separador bancada é aproximadamente 0.4 vezes o comprimento das unidades de escala piloto e comercial. Como a eficiência do separador é uma função do comprimento do eletrodo, testes em escala de bancada não podem ser usados como substitutos para testes em escala piloto. Testes em escala piloto são necessários para determinar a extensão da separação que o processo STET pode alcançar em escala comercial, e para determinar se o processo de STET pode cumprir os alvos do produto taxas de alimentação dadas. Devido à diferença no comprimento de separação ativa da escala de banco para a escala piloto, resultados tipicamente melhorar em escala piloto.

2.1 Princípio da Operação

Na tribo-separador de correia eletrostática (ver Figura 1 e figura 2), material é alimentado na abertura fina 0.9 – 1.5 cm entre dois eletrodos planares paralelos.

As partículas triboelectrically são cobradas pelo contato interpartícula. Por exemplo, no caso de uma amostra de ferro composta principalmente por partículas minerais de hematita e quartzo, o positivamente cobrado (Hematita) e o negativamente
Cobrado (Quartzo) são atraídas pelo lado oposto de eletrodos. As partículas são então arrastadas por um cinto de malha aberta em movimento contínuo e veiculadas em direções opostas. A correia move as partículas adjacentes de cada eletrodo em direção a lados opostos do separador. O fluxo de corrente de contra-corrente das partículas separadoras e o carregamento triboelétrico contínuo por colisões partícula-partícula suspito separação e resulta em excelente pureza e recuperação em uma unidade de passe único. A correia permite o processamento em partículas finas e ultrafinas, incluindo partículas menores que 20μm, fornecendo um método para limpar continuamente a superfície dos eletrodos e remover as partículas finas, que de outra forma aderiria à superfície dos eletrodos. A alta velocidade da correia também permite através de throughputs até 40 toneladas por hora em um único separador, transmitindo continuamente material do separador. Controlando vários parâmetros de processo, o dispositivo permite a otimização do grau mineral e a recuperação.

O projeto do separador é relativamente simples.. O cinto e rolos associados são as únicas partes móveis. Os eletrodos são estacionários e compostos de um material altamente durável. O cinto é uma peça consumível que requer uma substituição pouco freqüente, mas periódica, um processo que é capaz de ser concluído por um único operador em apenas 45 Minutos. O comprimento do eletrodo de separador é aproximadamente 6 metros (20 ft.) e a largura 1.25 metros (4 ft.) unidades comerciais de tamanho completo (ver Figura 3). O consumo de energia é menor do que 2 kWh por tonelada de material processado com a maior parte da potência consumida por dois motores que conduzem a correia.

O processo é totalmente seco, Não requer nenhum material adicional e produz sem emissões resíduos de água ou ar. Para a separação mineral, o separador fornece uma tecnologia para reduzir o uso de água, prolongar a vida de reserva e/ou recuperar e reprocessar rejeitos.

A compacidade do sistema permite flexibilidade em projetos de instalação. A tecnologia de separação de correias tribo-eletrostáticas é robusta e industrialmente comprovada e foi aplicada pela primeira vez industrialmente ao processamento de cinzas de mosca de combustão de carvão em 1995. A tecnologia é eficaz na separação de partículas de carbono da combustão incompleta do carvão, de partículas minerais aluminossilicato vidrados na cinza de mosca. A tecnologia tem sido fundamental no sentido de permitir reciclagem da cinza de mosca a rica em minerais como substituto na produção de concreto de cimento.

Desde 1995, sobre 20 milhões de toneladas de cinzas de mosca sufista foram processadas pelos separadores STET instalados nos EUA. A história industrial da separação stet de cinzas de mosca está listada na Tabela 3.

No processamento de minerais, a tecnologia de separador de correia triboelétrica tem sido usada para separar uma ampla gama de materiais, incluindo calcite/quartzo, talco/Magnesita, e barita/quartzo.

Tabela 3. Aplicação industrial da separação tribo-eletrostática da correia para a cinza de mosca

Utilitário de / Estação de poder	Localização	Início do comercial operações	Instalação detalhes
Duke Energy – estação Roxboro	Carolina do Norte EUA	1997	2 Separadores de
Energia de Talen- Margens de Brandon	Maryland EUA	1999	2 Separadores de
Scottish Power- Estação Longannet	Scotland UK	2002	1 Separador de
Jacksonville elétrico-St. Parque da potência do Rio de Johns	Flórida EUA	2003	2 Separadores de
Poder elétrico de Mississippi Sul-R. D. Amanhã	Estados Unidos da América Mississippi	2005	1 Separador de
Nova Brunswick poder-Belledune	Canadá New Brunswick	2005	1 Separador de
RWE npower-Didcot estação	Reino Unido Inglaterra	2005	1 Separador de
Estação de metrô Talen Energy-Brunner Island	Pensilvânia-EUA	2006	2 Separadores de
Tampa curva elétrica-grande estação	Flórida EUA	2008	3 Separadores de
RWE npower-Aberthaw estação	País de Gales UK	2008	1 Separador de
Estação de energia-West Burton FED	Reino Unido Inglaterra	2008	1 Separador de
ZGP (Lafarge cimento/Ciech Janikosoda JV)	Polônia	2010	1 Separador de
Poder de sudeste de Coreia- Yeongheung	Coreia do Sul	2014	1 Separador de
PGNiG Termika-Sierkirki	Polônia	2018	1 Separador de
Cimento taiheiyo Company-Chichibu	Japão	2018	1 Separador de
Armstrong Fly Ash- Cimento da águia	Filipinas	2019	1 Separador de
Poder de sudeste de Coreia- Suspensão	Coreia do Sul	2019	1 Separador de

3.0 Metodologia
Três (3) casos foram identificados para avaliação posterior e são processados por meio de uma ordem de magnitude de revisão econômica e de risco/oportunidade. A avaliação baseia-se no ganho potencial que um operador perceberia ao incorporar a tecnologia da STET na folha de fluxo de sua planta.

O desempenho do separador STET é estimado de acordo com os testes de escala de bancada realizados (Consulte a tabela 2). Os dados coletados com vários minérios de ferro permitiram a calibração de um modelo de recuperação que foi usado para prever a recuperação para os três (3) estudos de caso. Figura 4 ilustra o resultado do modelo em termos de desempenhoe custos. A recuperação de ferro é indicada diretamente nas barras, against the iron beneficiation in %Fe. Na escala de banco teste, uma única passagem pelo STET foi testada, bem como uma folha de fluxo de dois passes. Folhas de fluxo de dois passes envolvem a limpeza das caudas mais ásperas, portanto, aumentando substancialmente a recuperação. No entanto, isso envolve máquinas STET adicionais e, portanto, custos mais altos. As barras de erro sobre as barras capex indicam variação de preço do CAPEX dependendo do tamanho do projeto. Os números unitários do CAPEX diminuem com o tamanho do projeto. Como exemplo, para o minério típico testado com uma folha de fluxo de dois passes, um aumento de 15% em grau de ferro (i.. De 50% Fe para 65% Fe) iria prever uma recuperação de ferro de 90%. Recuperações de ferro mais baixas são utilizadas voluntariamente nos seguintes estudos de caso, a fim de considerar a perda inerente da recuperação ao produzir concentrados de minério de ferro de maior grau.

Para cada estudo de caso, uma folha de fluxo é apresentada em uma ordem de magnitude e apenas o equipamento principal é mostrado a fim de apoiar a avaliação econômica. Para cada folha de fluxo, a economia é estimada nas seguintes categorias: Despesa de capital (Capex); Despesas operacionais (OPEX); e, Receita. Nesta fase de projeção, o nível de precisão para cada categoria está na "ordem de magnitude" (± 50%).

Principal equipamento CAPEX é estimado usando bancos de dados internos (Fornecido pela Soutex) e cotações de equipamentos quando disponíveis. Os fatores foram então determinados a estabelecer o custo dos custos diretos e indiretos. Os valores específicos do CAPEX do STET também incluem equipamentos e controles secundários, justificando uma menor fatoração para instalação e construção para este equipamento. A estimativa opex é composta de manutenção, Manpower, energia e custos consumíveis. Os elementos técnicos fornecidos pela planilha de fluxo de processo suportam a avaliação de custos tanto em termos de CAPEX quanto OPEX, e elementos de custo relacionados à instalação e uso do separador de correia tribo-eletrostática STET foram estimados utilizando o banco de dados STET de projetos concluídos e trabalho de teste em escala de banco de minério de ferro.

Os valores utilizados nas seguintes avaliações de custos são derivados da Figura 4. Como exemplo, para o minério típico testado com dois passes de concentração e aumento de 15% em grau de ferro (i.. De 50% Fe para 65% Fe) custaria em torno de 135 000$ por tonelada/h em CAPEX e 2$/t na OPEX (toneladas de concentrado de ferro). Como isso foi planejado como um estudo de triagem, decidiu-se permanecer conservador sobre os preços do produto e realizar análise de sensibilidade versus a nota final e o preço do produto. A partir de novembro 2019, 62% Minério de ferro marítimo é negociado em torno de 80USD/t, com uma volatilidade muito alta.

O prêmio no concentrado da unidade de minério de ferro também é muito volátil e depende de muitos fatores, como contaminantes e as necessidades de um cliente específico. A diferença de preço entre 65% ferro e 62% ferro está constantemente mudando no tempo. Em 2016, a diferença foi mínima (Em torno 1 $/t/%Fe) mas em 2017-2018, o prêmio subiu perto de 10 $/t/%Fe. No momento desta escrita, ele está atualmente em torno de 3 $/t/%Fe [10]. Tabela 4 mostra critérios de design selecionados usados para a estimativa de custeio.

Tabela 4. Pressupostos para avaliações econômicas.

O tempo de retorno é estimado a partir do primeiro ano de produção. Para cada projeto, um dois adicionais (2) anos devem ser considerados para a construção. Os valores do fluxo de caixa (despesas e receitas) são descontados desde o início da construção.

4.0 Processo de beneficiamento em uma operação seca DSO

Minério de transporte direto (Dso) projetos produzem o maior volume de minério de ferro do mundo, alimentando principalmente o mercado chinês e a maior parte do volume vem da Austrália Ocidental (Wa) e o Brasil. Em 2017, o volume de minério de ferro produzido em WA excedeu 800 milhões de toneladas e o volume do Brasil estava em torno de 350 milhões de toneladas [11]. Os processos de beneficiamento são muito simples, consistindo principalmente de esmagamento, lavagem e classificação [12].

Beneficiamento de ultra-multas para gerar um 65% Fe concentrate é uma oportunidade para o mercado de DSO. A abordagem tomada para avaliar os benefícios tecnológicos stet para projetos de DSO é uma troca entre a produção de ultra-multas de ferro de baixo grau existentes e uma alternativa de produção de um produto com valor agregado após o benefício stet. A folha de fluxo proposta (Figura 5) considera uma operação de DSO fictícia em WA que atualmente exportaria entre seus produtos ultra-multas em 58% Fe. A alternativa concentraria as ultra-multas a fim de aumentar o valor do produto final. Tabela 5 apresenta alguns dos critérios de projeto e o saldo de massa de alto nível utilizado na estimativa de receita. O minério em termos de grau e capacidade não representa um projeto existente, mas sim um projeto típico de DSO em termos de tamanho e produção.

Tabela 5. Critérios de design de plantas de beneficiamento da DSO ultrafinas e equilíbrio de massa.

Tabela 6 apresenta o CAPEX de alto nível, OPEX e receitas estimadas. A estimativa do CAPEX inclui a adição de um novo sistema de carregamento dedicado (silo de carga e carregamento de carro), bem como o sistema STET. Para avaliar o retorno da planilha de fluxo proposta, a análise econômica é feita em torno de uma troca entre o caso de beneficiamento e a venda de um produto de baixo grau. No caso de beneficiamento, o volume é reduzido, mas o prêmio em unidades de ferro aumenta significativamente o preço de venda. No OPEX, uma estimativa é fornecida para o processamento de minério upstream (Mineração, Esmagamento, classificação e manuseio).

Apesar de reduzir significativamente o volume, o retorno é interessante dado o prêmio em concentrado de minério de ferro de alta qualidade. O cálculo de retorno é altamente dependente deste prêmio, que vem aumentando nos últimos anos devido a questões ambientais. Como demonstrado acima (Tabela 6), a atratividade econômica de tal projeto é altamente dependente da diferença de preço entre 58% ferro e 65% ferro. Nesta avaliação atual, este prêmio de preço foi 30.5 $/T, o que reflete aproximadamente a situação atual do mercado. No entanto, este prêmio de preço tem historicamente variou de 15 – 50 $/T.

5.0 Processo de limpeza em uma gravidade
Planta de Separação

Concentradores de ferro na região da América do Norte usam concentração gravitacional que é uma maneira eficiente de concentrar hematita e magnetita, especialmente para a fração de tamanho acima de 75μm [5,13]. Plantas de hematita/magnetita nesta região normalmente usam espirais como o processo de separação primária e também incorporam etapas de separação magnética de baixa intensidade (Lims). Um problema comum entre as plantas de hematita/magnetita é a recuperação de ferro fino, pois as quantidades de rejeitos de ferro muitas vezes atingem níveis tão altos quanto 20%. O principal desafio está relacionado com hematita fina, como o ferro fino dificilmente pode ser recuperado por espirais e é imune a LIMS usado para recuperar magnetita fina. Em contraste, o separador STET é altamente eficaz na separação de partículas finas, incluindo partículas abaixo de 20μm de mícrons onde LIMS e espirais são menos eficazes. Por conseguinte, o transbordamento de um hidrosador mais limpo (colono dificultado) alimentando espirais de catadores é um bom ajuste para a tecnologia STET. A planilha de fluxo proposta é apresentada em Figura 6.

Nesta configuração, a linha de traço vermelho destaca novos equipamentos dentro de uma planta existente. Sob a planilha de fluxo proposta, em vez de ser recirculado, o transbordamento de colonos dificultados seria processado por espirais escavando em condições diferentes do que espirais mais ásperas. Um fino concentrado de ferro poderia ser produzido e seco. O concentrado seco seria então direcionado ao separador STET, a fim de produzir um concentrado final de grau salável. O produto fino pode ser comercializado separadamente ou juntamente com a produção de concentrador restante.

Tabela 7 apresenta os critérios de projeto e o saldo de massa de alto nível utilizado na estimativa de receita.

Tabela 8 apresenta o CAPEX de alto nível, OPEX e receitas estimadas.

Esta análise indica que o retorno da implementação de um circuito de escavação envolvendo a tecnologia STET é atrativo e merece mais consideração.

Outra vantagem da secagem do concentrado de ferro fino ao comparar com as tecnologias concorrentes é o benefício associado resultante do manuseio de material após a concentração. Concentrado molhado muito fino é problemático em relação à filtragem, manuseio e transporte. Problemas de congelamento nos trens e fluxo em barcos torna a secagem de concentrado muito fino às vezes obrigatório. A secagem incorporada stet pode, portanto, tornar-se vantajosa.

6.0 Beneficiamento de rejeitos brasileiros
Depósito

O benefício dos rejeitos finos aparece como um aplicativo de valor agregado para processadores para valorizar a tecnologia STET, como o recurso é finamente moído e disponível para baixo custo. Enquanto os depósitos de rejeitos de minério de ferro com altos níveis de ferro estão presentes em muitos lugares, locais onde a logística é simples deve ser privilegiado para avaliação adicional. Depósitos brasileiros com notas de Fe elevadas e estrategicamente localizados perto da infraestrutura de transporte existente podem representar uma boa oportunidade para os processadores se beneficiarem da implementação da tecnologia TRIBO-eletrostática STET. A folha de fluxo proposta (Figura 7) considera uma operação de rejeitos brasileira fictícia, rica em Fe, na qual a tecnologia STET seria o único processo de beneficiamento.

O depósito é considerado grande o suficiente para fornecer décadas de alimentação a uma taxa anual de 1.5 M tonelada/ano. Para este cenário, o minério de alimentação já está finamente moído com um D50 de ~50μm e o minério precisaria ser escavado, transportado e, em seguida, seco antes de beneficiamento tribo-eletrostático. O concentrado seria então carregado em trens/navios e os novos rejeitos seriam armazenados em uma nova instalação.

Tabela 9 apresenta os critérios de projeto e o equilíbrio de massa de alto nível utilizado na estimativa de receita. Tabela 10 apresenta o CAPEX de alto nível, OPEX e receitas estimadas.

Como demonstrado na Tabela 10, o retorno da implementação da tecnologia STET para o beneficiamento de rejeitos brasileiros é atrativo. Além disso, do ponto de vista ambiental, a folha de fluxo proposta também é benéfica, pois o beneficiamento de rejeitos secos reduziria o tamanho e a superfície dos rejeitos e também reduziria os riscos associados ao descarte de rejeitos molhados.

7.0 Discussão e Recomendações

O separador STET foi demonstrado com sucesso em escala de banco para separar minério de ferro fino, portanto, oferecendo aos processadores um novo método para recuperar multas que de outra forma seria difícil processar para notas vendáveis com tecnologias existentes.

As folhas de fluxo avaliadas pela STET e pela Soutex são exemplos de processamento de minério de ferro que podem se beneficiar da separação triboeletrástica seca. Os três (3) folhas de fluxo desenvolvidas apresentadas neste estudo não são exclusivas e outras alternativas devem ser consideradas. Este estudo preliminar indica que processos de limpeza envolvendo baixos custos de secagem, Operações de DSO e beneficiamento de rejeitos têm boas chances de sucesso comercial.

Outra vantagem no processamento a seco está no armazenamento de rejeitos – que atualmente são armazenados em enormes lagoas de rejeitos – como o rejeito seco teria a vantagem de eliminar um importante risco ambiental. Falhas recentes e bem divulgadas da barragem de rejeitos destacam a necessidade de gestão de rejeitos.

Os insumos deste estudo utilizados para calcular o grau e a recuperação do minério de ferro foram resultados de separação em escala de bancada utilizando amostras de minério de ferro de várias regiões. No entanto, as características de mineração e libertação de cada minério é única, portanto, amostras de minério de ferro do cliente devem ser avaliadas em bancada ou escala piloto. Em um próximo passo de desenvolvimento, as três folhas de fluxo avaliadas neste artigo devem ser estudadas com mais detalhes.

Finalmente, outras tecnologias estão atualmente em estudo para recuperação de ferro fino, como whims, Gabaritos e classificadores de refluxo. Já se sabe que muitos processos de separação úmida se tornam ineficientes para partículas abaixo de 45μm e, portanto, a tecnologia STET pode ter uma vantagem na faixa muito fina, como STET tem visto boas performances com alimentação tão fina quanto 1μm. Um estudo formal de trade-off comparando as tecnologias citadas com o STET deve ser realizado, o que incluiria avaliação de desempenho, Capacidade, Custo, etc. Dessa forma, o melhor nicho para STET poderia ser destacado e refinado.

Referências

1. Lu, L. (Ed.) (2015), "Minério de ferro: Mineralogia, Processamento e Sustentabilidade Ambiental", Elsevier.

2. Ferreira, H., & Leite Leite, M. G. P. (2015), "Um estudo de avaliação do ciclo de vida da mineração de minério de ferro", Jornal de produção mais limpa, 108, PP. 1081-1091.

3. Filippov, L. O., Severov Severov, V. V., & Filippova Filippova, Eu. V. (2014), "Uma visão geral da beneficiação dos minérios de ferro através da flutuação cationic reversa", Revista internacional de processamento mineral, 127, PP. 62-69.

4. Santos, H., Rath, S. S., Rodrigues, D. S., Mishra, B. K., & Das Das, B. (2016), "Papel da sílica e do conteúdo de alumina na flutuação dos minérios de ferro", Revista Internacional de Processamento Mineral, 148, PP. 83-91.

5. Bazin, Claude, et al (2014), “Curvas de recuperação de tamanho de minerais em espirais industriais para processamento de minérios de óxido de ferro.” Minerais de engenharia 65, PP 115-123.

6. Luo, X., Wang, Y., Wen, S., Mãe, M., Sol, C., Yin, W., & Mãe, Y. (2016), Efeito dos minerais de carbonato no comportamento de flutuação de quartzo condições de flutuação aniônica reversa de minérios de ferro, Revista Internacional de Processamento Mineral, 152, PP. 1-6.

7. Da Silva, F. L., Araújo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomes, R.c., & Von Krüger, F. L. (2014), "Estudo da recuperação e reciclagem de rejeitos da concentração de minério de ferro para a produção de cerâmica", Cerâmica Internacional, 40(10), PP. 16085-16089.

8. Bielitza, Marc P. (2012), “Perspectivas para o 2020 Mercado de Minério de Ferro. Análise quantitativa das estratégias de dinâmica de mercado e mitigação de riscos” Livros, Rainer Hampp Verlag, Edição 1, Número 9783866186798, Jan-Jun.

9. Rojas-Mendoza, L. F. Hrach, K. Flynn e A. Gupta. (2019), "Beneficiamento seco de multas de minério de ferro de baixo grau usando um separador de correia tribo-elétrica", Em Processo de Conferência Anual da PME & Expo e CMA 121ª Conferência Nacional de Mineração Ocidental Denver, Colorado – Fevereiro 24-27, 2019.

10. China Iron Minério Spot Price Index (Csi). Recuperado de http://www.custeel.com/en/price.jsp

11. E.U.. Pesquisa Geológica (Usgs) (2018), "Minério de Ferro", em Estatísticas de Minério de Ferro e informações.

12. Jankovic, A. (2015), "Desenvolvimentos em tecnologias de comminução e classificação de minério de ferro. Minério de ferro. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
Elsevier Ltd.

13. Richards, R. G., et al. (2000), “Separação gravitacional de ultrafina (− 0.1 mm) minerais usando separadores em espiral.” Minerais de engenharia 13.1, PP. 65-77.