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IFES-INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CiêNCIA TECNOLOGIA DO ESPIRITO SANTO. CAMPUS-COLATINA Aline Kadratz, Cynthia Rogério Nilton Rodrigues Poliana Bertoldi arso to view nut*ge Processos industriais do Minério de Ferro e segurança do trabalho termos beneficiamento e tratamento serão usados, neste texto, indistintamente. para um minério ser concentrado, é necessário que os minerais estejam fisicamente liberados. Isto implica que uma partícula deve apresentar, idealmente, uma única espécie mineralógica.

Para se obter a liberação do mineral, o minério é submetido a uma operação e redução de tamanho cominuição, isto é, britagem elou moagem C], que pode variar de centímetros até micrometros. Como as operações de redução de tamanho são caras (consumo de energia, meio moedor, revestimento etc. ), deve-se fragmentar só o estritamente necessário para a operação seguinte. para evitar uma cominuição excessiva, faz-se uso de operações de separação por tamanho ou classificação (peneiramento, ciclonagem etc. ), nos circuitos de cominuição.

Uma vez que o minério foi submetido ? redução de tamanho, promovendo a liberação adequada dos eus minerais, estes podem ser submetidos à operação de separação das espécies minerais, obtendo-se, nos PAGF 50 recursos em termos de extensão e teor do depósito. Planejamento:para avaliação da parte do depósito economcamente extraível. Estudo de viabilidade: para avaliação global do projecto e tomada de decisão entre iniciar ou abandonar a exploração do depósito. Desenvolvimento de acessos ao depósito que se vai explorar.

Exploração: com vista à extração de minério em grande escala. Recuperação da zona afetada pela exploração de forma a que enha um possível uso futuro. Depois que se encontra a jazida, o processo de exploração consiste em retirar o material útil (pedaços de rocha com porções do minério), quebrá-lo em pedaços de tamanho comercial, limpar e colocar num trem que o leve ao porto mais proximo. Seria simples, se o tal material útil não fosse composto de rochas de milhares de toneladas, misturadas com terra e vários tipos de “lixo acumulados durante a formação da rocha. or isso, tudo em uma mina tem proporções absurdamente grandes: os caminhões que transportam o minério, por exemplo, têm pneus e mais de 3 metros de altura e as escavadeiras pesam até 500 toneladas (25 vezes mais do que as convencionais. Anualmente, a Companhia Vale do Rio Doce, maior empresa de mineração do país, exporta mais de 200 milhões de toneladas de minério de ferro. Da pedra ao pó para extrair o ferro da rocha são usadas máquinas monstruosas e muita água 1 Lavra A primeira etapa de miner PAGF 3 0 «o propriamente dita, não cabem numa estrada comum.

Os maiores pesam 203 toneladas, atingem surpreendentes 64 km/h e carregam 365 toneladas, o equivalente a 36 caminhões convencionais 3. Estéril Na lavra, o ferro esconde-se no meio de um monte de terra e de outros minérios sem valor. Essa parte sem valor econômico, chamada de estéril, é empilhada em alguma área próxima ? mina, com cuidados para causar o mínimo impacto ambiental muitas vezes, árvores são plantadas na pilha de terra para evitar deslizamentos 4. Britagem O minério bruto chega à usina em grandes blocos, que são quebrados em máquinas de britagem.

São várias etapas de quebra-quebra, que esmagam os pedaços de minério até eles ficarem com cerca de 2 centímetros de diâmetro, o tamanho dequado para a separação 5. Separação Conforme o minério vai saindo da máquina de britagem, ele cai em uma peneira . com telas de diferentes espessuras), que libera a passagem dos pedaços de até 2 centímetros e lança os maiores de volta à britadeira. O peneiramento é feito com jatos de água, que ajudam a escoar os restos de terra ligados aos pedaços de ferro 5. Concentração Uma parte do minério fica tão fina que se confunde com os grãos de areia misturados ao material bruto.

Para recolher essa parte, costuma-se empregar um se arador magnético, que usa ímãs ara agarrar o pó de ferro, reia vai embora com a 0 para as empilhadeiras. Como o nome sugere uma máquina com pás gigantes vai descarregando o minério em pilhas, até formar uma verdadeira montanha de armazenagem 9. Ferrovia Quando chega a hora de embarcar, as pilhas de minério são transferidas para os vagões de trem, que transportam as toneladas do produto até o porto mais próximo, de onde ele segue em navios para os compradores.

As ferrovias são o único meio viável para fazer esse transporte O processo siderúrgico Ê o processo de obtenção do aço,desde a chegada do minério de erro até o produto final a ser utilizado no mercado,em diferentes setores. A obtenção do aço,na forma de chapas ,perfis e bobinas(chapas finas enroladas em torno de um eixo),a partir de minério de ferro e de carvão mineral,decorre de uma série de operações . Em linhas gerais,a fabricação do aço compreende o aproveitamento do ferro contido no minério de ferro ,pela eliminação progressiva das impurezas desse último.

Na forma líquida,já isento das impurezas do minério,o aço recebe adições que lhe dão as características dese’adas,sendo então solidificado e preparado para forma r PAGF s 0 Sinterização A)-Coqueria-O carvão mineral utilizado nos altos fornos deve fornecer energia térmica e quimica necessária ao desenvolvimento do processo de redução(produção de gusa) e ainda assegurar uma permeabilidade adequada á carga do alto- forno . A eliminação das impurezas é feita em uma bateria de fornos ou células de coqueificação denominada Coqueria.

A coqueificação é o processo de destilação do carvão em ausência de ar. com liberação de substâncias voláteis,que ocorre nas células de coqueificação á temperatura de 13000C,em média urante 18 horas produto resultante,o coque metalúrgico,é um resíduo poroso composto basicamente de carbono. com elevada resistência mecânica e alto ponto de fusão. O coque nas especificações físicas e químicas requeridas ,é encaminhado ao alto-forno e os finos de coque são enviados á sinterização e a Açaria. O coque é a matéria-prima mais im,portante na composição do custo de um alto-forno (60%).

B)-Sinterização- A preparação do minério de ferro para a produção do gusa é o mals importante aperfeiçoamento do alto-forno moderno,pois deve haver um cuidado especial com granulometria da carga a ser nele colocada ,uma vez que a velocidade com que o ar pode entrar para executar a combustão é proporcional á permeabilidade do meio Com os finos minerio são indesejáveis para o processo de obtenção do gusa no alto-forno ,devido a fatores de granulometria e de resistência mecânica ,eles devem ser aglutinados antes do inicio do processo.

Aos finos do minério são adicionados fundentes(finos de calcário,areia de snica,e moinha de coque,além de finos do próprio sínter);o conjunto é depositado em uma grelha móvel que passa por um forno,para fundir a mistura. Segue-se um processo de resfriamento e britagem,para que o material atinja a granulometria adequada . Tal rocesso de aglomeração é denominado Sinterização nal é o sínter,quepossui denominado Sinterização e o produto final é o sínter,quepossui dimensão superior a 5mm de diâmetro médio.

Em decorrência de suas características combustíveis e de permeabilidade,o sínter tornou-se mais importante processo do que o própno minério de ferro. Alto-Forno A metalurgia do ferro consiste na rduçào dos seus óxidos por meio de um redutor coque metalúrgico. A transformação do minério de ferro em gusa é feita em um equipamento chamado alto-forno ,enorme cuba com 50 a 100 m de altura,na presença de coque metalúrgico e de fundentes. O principio básico de operação do alto-forno é a retirada do oxigênio do minério ,que assim é reduzido a ferro .

Esta redução é resultante da conbinação do carbono presente no coque com o oxigênio do minério de ferro,em uma reação exotérmica. Simultaneamente combustão do carvão com o oxigênio do ar fornece calor para fundir o metal reduzido. O carregamento do alto forno é feito pela sua parte superior. Equipamentos especiais transportam minério de ferro,na forma de sínter misturado em proporções adequadas com o coque e os fundentes . O ar necessário para a queima do coque é previamente aquecido e injetado sobre pressão através de tubos denominados ventaneiras,localizados na região inferior do alto-forno. s gases resultantes da combustão atravessam no sentido ascendentes as camadas de minério e coque,que devem possuir permeabilidade adequada, até o topo do alto-forno. Ao entrar em contato com o ar quente(1 000CC)soprado através das ventaneiras,o coque entra em combustão,gerando calor e eduzindo o minério de ferro,dando origem ao ferro-gusa e a escória. A temperatura no interior do alto forno chega a 1 SOO oc. PAGF 7 0 refratários,denominados carros-torpedo;a escória,por ser de peso específico menor,é retirada por um orifício situado acima do banho metal.

Os carros-torpedo passam por uma estação de dessulfuração,em que o enxofre é reduzido a teores aceitáveis. Concluída a análise química,que fornece a composição da liga em termos de carbono,silício,fósforo,enxofre,manganês,o carro-torpedo segue para a aciaria,setor em que o gusa será transformado em aço. Açaria O gusa anda contém vários elementos indesejáveis ao processo e á composição química adequada ao aço. Há, portanto, necessidade da redução suplementar dos teores desses elementos, o que é feito por meio da operação de refino, na unidade industrial denominada Aciaria.

A finalidade da aciaria é transformar o ferro-gusa em aço (refino). Esta operação é feita em um conversor,por meio da injeção de oxigênio puro,sob a alta pressão,em banho de gusa líquido, com adição de sucata de aço( que ajuda no controle da composição da liga metálica e também da temperatura do metal líquido ). No conversor,o oxigênio soprado reage com os produtos existentes,gerando altas temperaturas(aproximadamente com o silício,manganês,carbono,ECT. ;caracterizando o processo de refino ou de redução.

Os produtos indesejáveis são eliminados pela escória,que se forma na superficie do banho,ou como gases,que são queimados na boca do equipamento. Em seguida ,quando o aço está na composição correta,o metal é transferido diretamente para o lingotamento contínuo. Eventualmente,como etapa prévia para o ajuste fino da composi 30 do a o,conversor é inclinado lentamente sobre uma pa ndo -a totalmente com ósforo por uma fonte de calor gerada pela injeção de oxigênio puro.

B – Metalurgia na panela: Ajusta a composição final do aço, reduzindo impurezas e “acalmando “o aço,que corresponde a diminuir o teor de oxigênio livre,por meio de desoxidantes como alumínio ou silício. Lingotamento cont[nuo O aço é transferido diretamente do conversor ou da panela para o distribuidor e deste para o molde. No início da operação, uma barra falsa limita a quantidade de metal líquido no molde, no qual se inicia a solidificação do aço,que é retirado continuamente por rolos extratores. O veio metálico é resfriado,sendo cortado a maçarico e transformado em esborço de placa.

Laminação a Quente Redução da área de seção transversal, com consequente alongamento, do produto recebido do lingotamento, para conformá-lo na apresentação desejada (chapas grossas ou finas, perfis, ECT. )A laminação de uma placa(250 mm de espessura) compreende o seu pré-aquecimento e posterior deformação,pela passagem sob pressão entre os laminadores(cilindros),reduzindo posterior deformação,pela passagem sob pressão entre os laminadores(cilindros),reduzindo a sua espessura até a medida esejada para a comercialização. Denomina-se chapa a placa que sofreu redução de espessura por laminação.

Dependendo de sua espessura,as chapas podem ser fornecidas sob a forma de bobinas,mas pode não ser adequado ao uso em perfis soldados,pois as chapas têm a tendência de retornar é sua posição deformada na bobina,por ocasião da soldagem dos perfis. plena carga de plastificação. Por simplicidade a norma NBR 8800 indica um valor único a ser adotado por tensão residual igual a 115MPa. Segurança do trabalho na mineração A natureza exata dos riscos da mineração depende das aracterísticas da mina – céu aberto ou subterrânea – e se é uma mina de grande ou pequeno tamanho.

Todavia, os riscos aos trabalhadores de minas podem ser generalizados como segue: Riscos ambientais: dificuldades subterrâneas devido à escuridão, calor, umidade, falta de espaço, radiação, exposição a gases (como metano), e pressão atmosférica. Riscos específicos do trabalho: explosivos, trabalho físico, ruido, vibração, poeira. Envenenamento devido a: vapores de explosivos, motores a diesel, resinas, esteiras trans ortadoras de PVC, colas e líquidos não inflamáveis baseados oliclorados, fosfato e 10