BRPI0620976A2 - processo para produzir pelotas de minério de metal, e, produto de pelota - Google Patents
processo para produzir pelotas de minério de metal, e, produto de pelota Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0620976A2 BRPI0620976A2 BRPI0620976-9A BRPI0620976A BRPI0620976A2 BR PI0620976 A2 BRPI0620976 A2 BR PI0620976A2 BR PI0620976 A BRPI0620976 A BR PI0620976A BR PI0620976 A2 BRPI0620976 A2 BR PI0620976A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- process according
- pellets
- carbon
- binder
- metal ore
- Prior art date
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 86
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229940095674 pellet product Drugs 0.000 title claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 34
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 17
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 11
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 11
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 3
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- -1 copper or nickel Chemical class 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/243—Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/244—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
- C22B1/245—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic with carbonaceous material for the production of coked agglomerates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
PROCESSO PARA PRODUZIR PELOTAS DE MINéRIO DE METAL, E, PRODUTO DE PELOTA. é descrito um processo para produzir pelotas de minério de metal a partir de um material particulado à base de carbono, um material minério de metal e um aglutinante à base de silicato que inclui um ou mais agentes tensoativos, compreendendo as etapas de: misturar os materiais e o aglutinante e aglomerar a mistura assim formada por tombamento para formar as pelotas à temperatura ambiente. A ação de tombamento, tal como em um tambor rotativo, serve para aglomerar as partículas e aglutinar a mistura na forma de pelotas. Não é necessária nenhuma força de compressão mecânica. O processo fornece um processo simples, mas eficiente, para usar materiais residuais à base de carbono ou materiais residuais de minério de metal, e formar um produto utilizável, que já está pronto para a fusão. Aglomeradores tipo tambor ou recipiente rotativo são de construção relativamente barata, e podem ser capacidades de produção muito altas.
Description
"PROCESSO PARA PRODUZIR PELOTAS DE MINÉRIO DE METAL, E, PRODUTO DE PELOTA"
A presente invenção diz respeito a um produto minério de metal e a um processo para fabricá-lo.
A indústria siderúrgica é uma indústria grande e importante no mundo. A produção de aço em uma usina siderúrgica integrada envolve três etapas básicas. Primeiramente, a fonte de carbono usada para fundir minério de ferro é produzida. Em seguida, o minério de ferro é fundido em um forno. Finalmente, o ferro fundido é processado para produzir aço. Coque é uma fonte comum do carbono usado para fundir e reduzir o minério de ferro. A produção de coque começa com carvão betuminoso pulverizado.
Um problema persistente em muitas produções de combustível sólido, por exemplo, mineração de carvão, é lidar com materiais residuais "finos". Até 10% de material bruto podem acabar como "finos" (geralmente cerca de < 3 mm) ou "ultrafmos" (mícron ou submícron). Este carvão fino é geralmente inutilizado para qualquer processo subseqüente e, mesmo onde o tamanho não é um problema, retém grandes quantidades de água (10% - 30%), que pode torná-lo "pegajoso", difícil e ineficiente de manipular, transportar e queimar.
Nesse ínterim, um outro material que é atualmente considerado inutilizável são os "finos" de minério de metal. Até 10 ou 20% do processamento e trituração do minério podem resultar em "finos" (geralmente cerca de menos de 2-3 mm) ou ultrafmos (tamanho micrométrico ou submicrométrico). Como finos de carvão, finos de minério de metal são inadequados para processos industriais subseqüentes, e são geralmente considerados um material residual. Um processo conhecido para sua utilização envolve laminação, aquecimento e subseqüente aquecimento dos finos a uma temperatura muito alta da a fim de formar "mármores" de minério". Entretanto, é necessário um maquinário significativo para este processo, e geralmente sua aquisição não é economicamente viável.
E um objetivo da presente invenção prover um produto e processo capazes de usar tais materiais residuais de uma maneira econômica.
Assim de acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um processo para produzir pelotas de minério de metal a partir de um material particulado à base de carbono, um material de minério de metal, e um aglutinante à base de silicato que inclui um ou mais agentes tensoativos, compreendendo as etapas de:
misturar os materiais e aglutinante, e aglomerar a mistura assim formada por tombamento para formar pelotas à temperatura ambiente.
O uso de aglutinante à base de silicato que inclui um ou mais agentes tensoativos permite ao processo da presente invenção criar pelotas à temperatura ambiente. A formação de pelotas de minério de metal à temperatura ambiente não foi conseguida por nenhum processo da tecnologia anterior.
As pelotas são "firmes" ou "rígidas" no sentido de que elas são manuseáveis, e podem ser armazenadas, empilhadas e/ou transportadas imediatamente, sem exigir nenhuma etapa ou etapas de cura ativa separada. Ou seja, as pelotas curam sem nenhuma assistência ou tratamento adicional, especialmente tratamento térmico e/ou com pressão. Os processos da tecnologia anterior exigiam que fossem formados aglomerados de minério de ferro por laminação agressiva, aquecimento e tratamento térmico com calor e/ou pressão (ar forçado) antes de tais aglomerados ficarem rígidos e manuseáveis. Assim, as pelotas da presente invenção poderiam ser usadas e/ou transportadas imediatamente depois da formação.
A ação de tombamento, tal como em um tambor rotativo, serve para aglomerar as partículas e aglutinar a mistura em pelotas, normalmente com uma distribuição de tamanho variável. Não é exigida nenhuma força de compressão mecânica (com sua baixa taxa de produção e alto custo decorrentes), e o processo da presente invenção pode ser realizado à temperatura ambiente. Por ser capaz de realizar o processo à temperatura ambiente, não é necessário equipamento adicional para qualquer tratamento de segundo estágio ativo, ou prover uma temperatura elevada. Isto naturalmente elimina a necessidade de uma fonte de energia, por exemplo, combustível a ser queimado, para criar a temperatura elevada, cuja ação é normalmente uma exigência econômica expressiva de um processo industrial.
O aglutinante da presente invenção permite que as pelotas da presente invenção sejam formadas e se curem em um processo de "fusão a frio". Ou seja, as pelotas podem ser formadas e curar sem a necessidade de nenhuma entrada externa de calor.
Além do mais, a presente invenção é particularmente vantajosa em virtude de poder ser um processo de um "único estágio", evitando a necessidade de qualquer pré-mistura ou tratamento dos constituintes envolvidos, e a exigência de qualquer tratamento pós-formação. Da perspectiva de capital e econômica, um processo de um único estágio reduz as exigências necessárias para montar uma usina adaptada para prover o processo da presente invenção, e reduz os custos operacionais pelo fato de ter um processo de um único estágio que opera à temperatura ambiente.
A presente invenção é também vantajosa pelo fato de usar aglutinantes inorgânicos, oposto aos materiais geralmente orgânicos usados como aglutinantes nos processos da tecnologia anterior. O uso de aglutinantes inorgânicos reduz a complexidade do processo e novamente reduz a necessidade de qualquer pré-tratamento ou mistura de materiais aglutinantes. O uso de aglutinante inorgânico à base de silicato apresenta duas vantagens adicionais. Primeiramente, tais aglutinantes não afetam a qualidade da queima do material carbonáceo (já que eles não queimam), ao contrário de materiais orgânicos, tais como amidos (que queimam, e que portanto afetam a qualidade da queima e assim o valor da quantidade de calor do material formado). Tais aglutinantes são também isentos de qualquer implicação ambiental (já que eles não queimam), novamente ao contrário de aglutinantes orgânicos.
Uma vez que as pelotas são formadas, elas podem também curar para dar a forma final das pelotas. Em vista da presente invenção, tal cura pode ocorrer à temperatura ambiente, e pode também ocorrer sem nenhuma etapa de cura ativa e/ou separada, especialmente uma etapa de tratamento térmico usada na tecnologia anterior. As pelotas curarão com o tempo sem nenhuma influência externa. Assim, elas poderiam permanecer, por exemplo, por algum tempo, tal como 1-10 dias, em uma posição ou localização adequada, enquanto a cura ocorre depois do tombamento. Assim como o concreto, a cura pode continuar por algum tempo, por exemplo, por diversos dias, mas a invenção fornece pelotas com solidez suficiente depois do tombamento a ponto de que elas fiquem prontas para ser armazenadas, empilhadas, transportadas, usadas, etc. à medida que elas curam.
O conceito de curar na forma aqui usada inclui qualquer secagem exigida das pelotas formadas além do processo químico que ocorre pelo menos na superfície das pelotas à medida que elas são formadas, preferivelmente para fornecer uma casca dura. Como tal, não se pretende que a presente invenção forneça nenhuma etapa ou ação de secagem separada (sendo em relação a um ou mais materiais ou substâncias líquidas, tal como água, que evapora das pelotas à medida que elas são formadas e curadas). Qualquer tal ação de secagem pós-formação da pelota é considerada secundária ou sem importância, comparada com o ato de formar e curar as pelotas.
Preferivelmente, o processo fornece pelotas com uma parte, pele, revestimento ou casca dura. Mais preferivelmente, o interior das pelotas é seco, e total ou substancialmente tem uma forma pequena, preferivelmente micrométrica, aerada ou porosa. Ou seja, a ação do agente tensoativo de extrair o aglutinante de silicato para a superfície das pelotas à medida que elas são formadas cria bolsas ou bolhas de ar no interior, cujo benefício será discutido a seguir.
Em uma modalidade da presente invenção, água é parte da mistura de material e aglutinante, tanto por ser parte do material, parte do aglutinante, adicionado separadamente, quanto uma combinação de quaisquer destes.
A quantidade de água necessária ou desejada para o processo da presente invenção pode depender da natureza do material particulado e do aglutinante.
Por exemplo, listados a seguir estão vários tipos de carvão mineral, e seus teores de umidade geralmente encontrados (m/c) à medida que o carvão é minerado, sua quantidade de calor (h/c) e seu teor de carbono.
<table>table see original document page 6</column></row><table>
A quantidade de calor do carvão pode ser diretamente ligada ao teor de umidade. Portanto, a quantidade de calor de antracito de alta qualidade com um teor de umidade de 15% terá uma quantidade de calor de 26-33 mJ/kg com base em uma matéria mineral sem umidade. Na outra extremidade da escala, linhita, a mais baixa classificação de carvão, terá um teor de umidade de até 45%, com uma quantidade de calor de apenas 10-20 mJ /kg com base em uma matéria mineral sem umidade.
E uma vantagem particular que a presente invenção pode usar qualquer tipo de material particulado à base de carbono "molhado" ou "seco", embora qualquer material molhado preferivelmente tenha um teor de água máximo de 15-15%. Um nível de umidade como esse pode ser conseguido por trituração, que tem um efeito secante (embora a potência exigida para isto seja bastante inferior à potência exigida para trituração de carvão na forma pulverizada pronta para queima em uma estação de força ou similares).
Tal material é ainda geralmente considerado na tecnologia "molhado", especialmente com relação, por exemplo, ao processo de briquetagem, que exige que seu material seja completamente seco.
Em algumas circunstâncias, é preferível ter um material particulado seco. Em outras circunstâncias, o material pode ser derivado de uma fonte de combustível molhado, tais como barragens de rejeitos de turfa e carvão, e qualquer redução na quantidade de secagem necessária (comparado, por exemplo, com o processo de briquetagem) reduz a entrada de energia global exigida para formar o produto combustível.
O processo da presente invenção é diretamente utilizável com finos de carvão ricos em umidade e produtos similares, já que qualquer teor de água do aglutinante pode ser reduzido em linha com o nível de umidade no carvão sem afetar o processo. Uma vez que as pelotas tenham sido formadas, sua casca endurecida pára total ou substancialmente, ou reduz significativamente, a entrada de água, especialmente se forem usados aditivos à prova de água. Uma vez completamente curadas, as pelotas podem ter um teor de umidade pelo menos a metade do material de partida particulada, e possivelmente menos que 5%, e assim podem ser suficientemente secos para trituração imediata e fácil para formar um produto combustível adequado para uma estação de força.
Uma redução na umidade também fornece um aumento direto no valor da quantidade de calor do produto à medida que ele é queimado, conseqüentemente aumentando sua eficiência e valor econômico. Este benefício econômico estende-se ao transporte de um produto como esse, em comparação com o custo de transporte de material "molhado" ou rico em umidade. Certamente, a presente invenção fornece um processo por meio do qual, com consideração ao tipo e quantidade de aglutinante(s) usados), e os parâmetros do processo, um material combustível pode ser provido, que tem um valor de queima desejado ou pré-determinado, ou similares, que, em particular, poderia ser adequado para as condições econômicas locais para a fonte de combustível. Diferentes localizações e países mineram diferentes tipos e qualidades de carvão, e eles, portanto, usam tais carvões de diferentes maneiras a fim de tentar maximizar seu valor econômico. A presente invenção fornece um processo vantajoso particular para beneficiar o que é atualmente considerado um material residual dos processos industriais atuais.
Assim, a presente invenção também proporciona redução significativa de umidade em um produto combustível, convertendo um produto combustível ineficiente em um produto combustível eficiente.
Em uma modalidade preferida da presente invenção, a quantidade de água para o processo é ajustada no componente aglutinante antes de sua mistura com outros materiais. O cálculo deste ajuste de aglutinante para água depende do teor de umidade do material particulado.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o material particulado à base de carbono é em geral de um tamanho máximo ou qualidade de 3 mm ou menos. "Sujeira" ou "finos" de carvão podem geralmente ser de um tamanho submicrométrico.
Mais preferivelmente, o material particulado tem uma faixa de tamanhos ou qualidades; preferivelmente tendenciosa para finos ou menores tamanhos de partícula.
Material particulado à base de carbono adequado para presente invenção pode ser aceito molhado ou seco, e poderia ser provido por qualquer tipo de combustível maceral, incluindo turfa e linhito através de carvões sub- betuminosos, finos de antracito, finos de coque de petróleo e similares, bem como resíduos de esgoto, biomassa, resíduos animais e outros materiais hidrocarbonetos que poderiam ser considerados uma fonte de combustível. O material particulado pode também ser uma combinação de dois ou mais materiais de partida ou "ingredientes", não necessariamente pré-misturados, e aqueles tais como os supramencionados, de maneira a prover pelotas "híbridas".
Materiais adequados também incluem combustíveis de baixa qualidade ou processados, bem como produtos "residuais" até então, cuja combustão limpa ajudaria reduzir os níveis globais de poluição.
A presente invenção não é afetada pelo alto teor de cinzas ou teor de enxofre no material particulado.
Qualquer aglutinante à base de silicato adequado pode ser usado para a presente invenção, aglutinante este que pode ser um material homogêneo ou heterogêneo, tais como cimentos e silicatos brutos, como cálcio, sódio ou potássio.
O processo pode incluir a adição de um ou mais ingredientes adicionais na mistura, tanto separadamente quanto integralmente com o aglutinante. Tais ingredientes adicionais incluem cal, aglutinantes inorgânicos, cimentos, e aditivos à prova de água. Um material de cimento pode assistir na resistência antes da cura das pelotas, e possivelmente na formação da superfície externa ou casca dura para as pelotas da maneira descrita a seguir.
Cal ou cimento ajuda inibir emissão de enxofre mediante queima das pelotas assim formadas. É uma vantagem particular da presente invenção que o uso de cal ou outros tipos de hidróxido de cálcio (que são conhecidos como agentes de absorção de enxofre) são misturados com o material particulado à base de carbono. A maior mistura de tais agentes de absorção de enxofre com materiais à base de carbono contendo enxofre reduz a necessidade de qualquer aparelho de absorção de enxofre, tais como purificadores e similares, no final do processo de queima de combustível. Certamente, considera-se que a presente invenção pode atingir uma redução de emissão de enxofre (normalmente na forma de dióxido de enxofre) em 70- 90%, ou possivelmente mais. Existem muitos minérios de metal que são minerados e extraídos para uso em processos industriais. Todos tais minérios são utilizados com a presente invenção como material de minério de metal, tanto individualmente quanto em qualquer combinação de minérios de metal, opcionalmente com o mesmo metal, ou diferentes metais, e coletivamente referidos aqui como "material de minério de metal". Um minério bem conhecido é o minério de ferro, que é um material de partida na produção de aço.
Ferro pode ser extraído de seus minérios por meio de uma reação carbotérmica (isto é, redução com carbono) em um alto-forno a temperaturas de cerca de 2.000°C. Em um alto-forno, minério de ferro, carbono, possivelmente na forma de coque anteriormente mencionada, e um fluxante tal como calcário, são alimentados no forno, enquanto um sopro de ar quente é forçado no forno na base. No forno, o coque, agindo como a fonte de carbono, reage com oxigênio, que reduz o minério de ferro. O fluxante está presente para fundir impurezas no minério.
A presente invenção fornece a capacidade de a fonte de carbono necessária para a extração de minério já ser combinada com o minério de ferro, bem como de usar dois materiais previamente considerados como "resíduos". As pelotas da presente invenção são em um tamanho e forma adequados para introdução direta em um forno, e para a subseqüente etapa de aquecimento, e fusão. Desta maneira, o material particulado à base de carbono fornece pelo menos uma fonte de carbono para redução de metal, e um combustível de carbono.
Uma ação similar pode ser realizada para processos que envolvem outros metais, tais como cobre ou níquel, a ser extraídos de seus minérios, onde o material à base de carbono precisa reduzir o metal para sua forma elementar, ou onde se deseja qualquer outra reação com um material à base de carbono. A presente invenção também permite que o material particulado à base de carbono seja "combustível" para aquecer o minério para um processo sem ser extração de metal.
A adição de um agente de absorção de enxofre no processo de formação de pelota, juntamente com qualquer trituração das pelotas para uso subseqüente, fornece duas vantagens particulares. Primeiramente, a capacidade de o processo da presente invenção prover pelotas totalmente ou substancialmente "secas" reduz a entrada de energia exigida para realizar a trituração das pelotas antes de sua queima, da maneira anteriormente descrita, e, em segundo lugar, a trituração das pelotas aumenta a mistura do(s) agente(s) de absorção de enxofre com o material à base de carbono, aumentando assim a eficiência da absorção de enxofre, e reduzindo assim a emissão de enxofre.
Assim, o processo da presente invenção pode incluir adicionalmente a etapa de trituração, moagem ou de outra forma particularização das pelotas, preferivelmente em uma forma pronta para uso em uma situação de queima de carbono.
O material particulado à base de carbono, material de minério de metal, e aglutinante, e quaisquer outros reagentes ou ingredientes separados a ser adicionados podem ser misturados usando qualquer processo ou arranjo conhecido, incluindo mistura simples. Em virtude de a parte seguinte do processo ser uma ação de tombamento, a mistura homogênea absoluta dos reagentes ou ingredientes antes do tombamento não é essencial, já que a ação de tombamento em geral aumentará ainda mais a ação de mistura, se necessário ou desejado. Em algumas circunstâncias, a mistura pode ocorrer pelo menos parcialmente durante a ação de tombamento, de maneira que as ações da invenção não podem ser completamente distintas.
Em uma modalidade da presente invenção, o aglutinante é revestido nos materiais. Um método de revestimento é aspersão do aglutinante nos materiais. Em uma outra modalidade da presente invenção, os materiais estão se movendo antes e/ou durante a mistura com o aglutinante, e/ou os materiais estão em um arranjo disperso. Uma forma adequada particular disto é uma cortina pendente dos materiais, tal como em correias transferidoras, dentro de tambores ou recipientes de pelotização, e de cargas de estoque de matéria-prima fora, etc.
Em uma outra modalidade da presente invenção, o material particulado, material de minério de metal e aglutinante passam direta e/ou imediatamente pelo tombamento depois de seus contatos mútuos.
A ação de tombamento serve para aglomerar a mistura de materiais e aglutinante para formar partículas de tamanho cada vez maior, em geral com uma forma esférica ou oval. O tamanho das pelotas assim formadas pode ser ajustado com base nas condições de processo, tais como velocidade de rotação, teor de umidade, força de impacto e tempo de permanência. As pelotas poderiam também ser tríadas e/ou recicladas durante ou depois da pelotização para produzir uma distribuição de tamanho desejada, por exemplo, mais estreita.
Um aparelho adequado para prover ação de tombamento é um tambor rotativo. Tambores rotativos são bem conhecidos na tecnologia. Sua produção pode depender do comprimento, diâmetro, velocidade de rotação e ângulo de montagem do tambor, e a produção pode variar de um algumas toneladas por hora até centenas de toneladas por hora por tambor.
Os tamanhos e dimensões gerais de tambores aglomeradores, tais como tambores de recipiente, rotativos e cônicos, são conhecidos na tecnologia, tal como suas variações de processo para fornecer variação nos produtos formados. Ver, por exemplo, patente IK 787993.
Tambores rotativos têm baixos custos de capital e operacional, especialmente em comparação com maquinário e usinas de briquetagem e outros mais para formação de sólidos. Eles podem ainda ser providos na forma móvel, de maneira tal que o processo da presente invenção pode ser provido onde desejado ou necessário, por exemplo, movimentados e localizados onde um ou ambos os materiais estão atualmente armazenados ou "empilhados", em vez de exigir movimentação significativa (e, portanto, custo) para transportar um ou todos os materiais para um local de processamento fixo.
A ação de aglomeração pode ser realizada em um ou mais estágios, estágios estes que poderiam ser associados, tais como as condições de tombamento que mudam no mesmo tambor, ou os materiais que são alimentados diretamente em um outro aglomerador. Ou, tais condições poderiam ser separadas. Em um arranjo para aglomeração de múltiplos estágios, as condições de tombamento podem ser variadas ou alteradas para cada estágio. As condições podem ser alteradas tanto de uma maneira ou ação contínua quanto discretamente.
No caso em que o processo da presente invenção envolve tombamento da mistura em um tambor rotativo, um ou mais tambores rotativos podem ser usados para a aglomeração, preferivelmente, em série.
O(s) agente(s) tensoativo(s) serve(s) para extrair o aglutinante à base de silicato para a superfície das pelotas em formação, de maneira tal que, à medida que elas são criadas, e começam a cura, as pelotas formem e continuem assim ter uma parte, pele, casca ou superfície lateral externa mais dura, comparada com seu interior. Assim, as pelotas têm uma densidade variável em direção ao núcleo; a densidade sendo maior na superfície. Certamente, a camada ou parte da "casca" em geral terá uma alta densidade, em comparação com a menor densidade do "interior".
Mais preferivelmente, as pelotas têm dureza suficiente, uma vez formadas, para permitir manuseio, empilhamento e/ou transporte sem nenhuma quebra significativa.
A cura das pelotas pode começar durante a ação de aglomeração, ou fazer parte desta ação.
O método da presente invenção pode incluir uma ou mais etapas de dimensionamento. Ou seja, graduar o tamanho das assim formadas pelotas no tamanho desejado ou necessário. Isto incluiria extrair essas pelotas que são danificadas ou que estão com tamanho inferior, cujo material de pelota poderia ser reciclado para o processo da presente invenção. Quando carvão é minerado, limpo e transportado, quantidades consideráveis de carvão fino (partículas de menos de 5 mm) são geradas. O mesmo ocorre com mineração de minério de metal. A presente invenção pode formar este carvão fino e minério(s) de metal fino em pelotas de aproximadamente 50 mm com umidade muito baixa, sem nenhuma mudança nas propriedades químicas do carvão ou minério(s). As pelotas podem ser usadas e então manuseadas, transportadas e usadas como carvão "aglomerado" e minério(s) de metal.
Após qualquer cura inicial, as pelotas formadas poderiam descansar por algum tempo, possivelmente vários dias, tais como 3-7 dias, para prover ou permitir o término da cura. Como outros produtos de cura, as pelotas continuam curar até ganhar resistência com o tempo, tal como vários dias ou semanas a mais.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provido um produto de pelota formável à temperatura ambiente por aglomeração de um material particulado à base de carbono, um material minério de metal e um aglutinante à base de silicato, incluindo um ou mais agentes tensoativos.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provido um produto sempre que formado por um processo tal como o aqui descrito.
O produto de pelota da presente invenção é um material que é facilmente armazenável. Ele é também facilmente transportável por causa de sua distribuição de diâmetro variável. Isto melhora a concentração do empilhamento, que também reduz a abrasão e conseqüente quebra das pelotas.
O produto é formado de materiais atualmente "residuais", aumentando assim a eficiência de extração e produção de minério de metal e combustível sólido atual.
O produto preferivelmente permite uma porcentagem muito alta de combustão (possivelmente 100% de combustão), de maneira a deixar pouco ou nenhum combustível inflamável na cinza.
Exemplo
Os finos de carvão e minério de ferro são levados e qualquer reagente seco adicionado a eles. Eles então caem da extremidade de uma correia transferidora. O aglutinante líquido é j ateado na cortina cadente de finos, que juntos caem em um tambor rotativo, com diâmetro em geral de 1-5 m (tal como 3 m). A medida que a mistura sofre a ação do tambor enquanto é jateada com a mistura de aglutinante e água, ela forma pequenas pelotas que se aglomeram e crescem, formando pelotas de tamanho e forma desejadas.
O tambor pode ser revestido com folha de borracha de serviço pesado de encaixe folgado para evitar que o material grude nos lados do tambor. O tambor é ajustado em uma inclinação (por exemplo, 1-3%) para ajudar na progressão das pelotas ao longo dela, e para controlar o tempo de permanência no tambor. As pelotas completadas saem na extremidade oposta do tambor sobre um outro transferidor.
Pelotas podem ter tamanhos variados com apenas ajustes operacionais do tambor (velocidade de rotação, teor de umidade e ângulo longitudinal do tambor que diretamente afetam o tempo de permanência no tambor). Mudanças de molde caras, tais como as presentes em operações de briquetagem, não são necessárias para variar as dimensões de produto.
Uma certa formação e mesmo uma certa cura podem ocorrer em um outro tambor rotativo, similar, mas com um maior diâmetro do que o tambor de aglomeração. Ele pode também ser de maior diâmetro e mais comprido que o tambor de aglomeração. Aqui, as pelotas progridem lentamente através do tambor, dando tempo suficiente para que as pelotas inicialmente se curem ou recebam tratamento superficial, e permite assim imediato manuseio e empilhamento. O tempo de permanência neste tambor depende das características do carvão e minério de ferro, e seu uso pode ser determinado em testes de pré-produção.
Caso a resistência a verde das pelotas seja deficiente, certos aglutinantes ou produtos químicos de cimentos adicionais podem ser adicionados para acelerar o processo de cura, e dar assim uma resistência antes da cura inicial mais rápida e maior para auxiliar no manuseio, ou temperabilidade, etc. pelota quebradas e com tamanhos inferiores podem ser removidas usando, por exemplo, uma seção fendilhada do tambor ou uma peneira vibratória na saída do tambor. As pelotas danificadas ou de menor tamanho podem ser retornadas para o tambor de aglomeração para reprocessamento.
Neste estágio, as pelotas podem ser adicionalmente graduadas na seção transversal desejada, se necessário. Qualquer pelota danificada ou de menor tamanho pode então ser retornada para o tambor de aglomeração para reprocessamento.
O dimensionamento das pelotas poderia ainda ser projetada para ser feita dependendo do uso proposto. O tamanho das pelotas pode ser ajustado por meio de mudanças nas condições de processo, configuração do equipamento e mesmo na dosagem dos reagentes.
As pelotas podem então ser empilhadas como matérias-primas para cura. Neste tempo, em geral entre 3-7 dias para pelotas de finos de carvão, e, dependendo da temperatura ambiente, as pelotas atingem tal resistência de maneira a permitir o completo manuseio. Não é necessária secagem por calor ou por corrente de ar forçado.
A forma esférica das pelotas permitirão ao ar mover livremente através da pilha de matéria-prima para assistir no processo de cura e impedir acúmulo de calor e o risco de combustão espontânea. Neste estágio, a superfície da pelota é também hermeticamente selada, impedindo a entrada de ar nas pelotas, e assim também apresentando o efeito ou chance de qualquer combustão espontânea. Se combustão espontânea for ainda um problema, reagentes preventivos podem ser adicionados durante a aglomeração.
Uma vantagem adicional da presente invenção é a combustão bastante completa do combustível contido nas pelotas por causa das altas taxas de transferência de gás e a manutenção da estrutura integral das pelotas até que a combustão seja completada. A casca, pele, etc. dura de retenção permite significativo aumento ou acúmulo de calor dentro da pelota, causando níveis muito altos de combustão, resultando no término de qualquer reação química pré-projetada no conteúdo interior da pelota. Como o conteúdo está na forma seca e porosa, em geral de uma natureza ainda "fina", e é agora pré- aquecido, ocorre uma combustão rápida e assim completa do conteúdo. As pelotas mantêm suas formas, mesmo com calor branco, e apresenta características de combustão bastante estáveis.
Em particular, o processo da presente invenção pode não envolver secagem forçada das pelotas em virtude da ação de qualquer agente tensoativo usado ser maximizada em temperaturas ambientes. Além disso, no caso em que é usada água, o agente tensoativo faz com que o aglutinante contendo umidade migre rapidamente para a superfície da pelota pela ação capilar, dando o efeito de "casca de ovo" de uma superfície dura e interior mais mole, por causa da concentração superficial pesada final do aglutinante. Isto resulta em uma resistência de pele significativamente maior, dando uma pelota muito robusta e com baixo teor de umidade (aproximadamente 5%), que também resiste a absorção de umidade do ar.
Uma aplicação adicional do presente processo é reduzir a umidade da alimentação de combustíveis de carvão pulverizado no processamento de minério, onde os finos de carvão ou resíduos de carvão são pelotizados e completamente curados e secos antes de ser pulverizados e queimados em um forno. O teor de umidade geral encontrado em aglomerados de finos de carvão atuais é normalmente na faixa de 12-35 %, tornando muito difícil utilizá-los ou misturá-los com outras alimentações.
Conforme pode-se perceber pelo exposto, o processo da presente invenção supera ou soluciona diversos dos problemas financeiros e operacionais.
Uma vez que o efeito da "casca de ovo" tenha sido completamente desenvolvido depois da cura, a pelota manterá sua resistência, mesmo durante combustão com calor branco. Isto permite que ocorram reações a altas temperaturas dentro da pelota, resultando em níveis muito mais altos de combustíveis do combustível, dando oxidação e seqüestro efetivo e qualquer enxofre contido, e níveis desprezíveis de carbono não queimado na cinza residual. O efeito casca permite que a pelota retenha sua estrutura durante a combustão, resultando em menos emissões de particulados no gás combustível.
A presente invenção proporciona benefícios significativos, comparados com as presentes tecnologias, incluindo
. finos de carvão/linhita < 3 mm podem ser pelotizados secos ou diretamente de uma usina de filtração
. a produção pode ser de 10 toneladas por hora (tamanho da comunidade) até 100 toneladas por hora por linha de pelotização
. alto nível de automação pode ser usado durante a pelotização para controle preciso e utilização de reagente.
. as pelotas secam apenas ao ar enquanto são quimicamente "curadas".
. pelotas podem ser manuseadas por equipamento de manuseio em massa quando curadas ou, alternativamente, ensacadas quando "verdes".
. o tamanho da pelota pode ser customizado de 5 a 150 mm, se necessário, dependendo das características do carvão e de parâmetros de processo.
. reagentes especiais para tarefas pesadas podem ser adicionados para alta resistência, para rápida cura, para resistência a alta temperatura, e para melhor resistência a água.
. a remoção de pinta pode ser reduzida ou eliminada por causa de várias combinações de aglutinantes para eliminar SO2 por causa da transferência de gás para formar CaSO4 no interior da pelota.
. por causa das excelentes características de combustão, finos de carvão alta cinza inflamarão e queimarão com alta eficiência.
. combustão de longa duração, com combustão de alta porcentagem de carvão.
. carvão de < 20 mm pode ser triturado e pelotizado com finos para pelotas de alto valor.
. carvão contaminado ou produtos residuais tais como serragem, casca de arroz, esgoto, resíduos animais, coque de petróleo ou óleo residual podem ser incluídos nas pelotas.
. cinza residual tem resíduo de combustível não queimado desprezível (por exemplo, carvão) e é excelente para outros usos industriais.
. cinza residual pode também ser pelotizada com reagentes aglutinantes similares para estoque de alimentação concreto, mistura de agregado e aterro sanitário de alta porosidade.
. linhita e turfa podem ser tratadas com tecnologia idêntica ou podem ser misturadas com outras fontes de combustível para criar combustíveis de pelota híbridos com características pré-projetadas, tal como queima sem fumaça.
A presente invenção é utilizável com todos os tipos de finos de carvão, que terão uma quantidade variada de teor de umidade e de enxofre. Em geral, são formadas pelotas com diâmetro variando de 5-50 mm.
A presente invenção fornece um processo simples, mas eficiente, para usar materiais residuais à base de carbono e materiais residuais de minério de metal, e para formar tais materiais em uma forma que é fácil e eficientemente combustível. Os aglomeradores de tambor ou recipiente rotativo são de custo relativamente baixo para construção, e têm capacidades de produção com tonelagem muito alta.
Claims (34)
1. Processo para produzir pelotas de minério de metal a partir de um material particulado à base de carbono, um material de minério de metal e um aglutinante à base de silicato que inclui um ou mais agentes tensoativos, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: misturar os materiais e aglutinante, e aglomerar a mistura assim formada por tombamento para formar as pelotas à temperatura ambiente.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é realizado como um processo de um único estágio.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação -2, caracterizado pelo fato de que o processo é realizado sem exigir uma etapa ou etapas de cura ativa separada.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as pelotas curam depois do tombamento à temperatura ambiente.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as pelotas formam uma casca endurecida.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é adaptado para fornecer pelotas com uma distribuição de tamanho variável.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material particulado e/ou aglutinante inclui água.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o aglutinante inclui água antes da mistura com os materiais particulados e de minério de metal.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material particulado à base de carbono e o material de minério de metal têm em geral um tamanho ou qualidade máxima de cerca de 3 mm ou menos.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material particulado à base de carbono é pó de carvão ou finos de carvão.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material de minério de metal é minério de ferro.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o minério de ferro são finos e/ou ultrafinos de minério de ferro com um tamanho menor que 2 mm.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material particulado à base de carbono é uma combinação de dois ou mais materiais de carbono.
14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é parcialmente, completamente, ou substancialmente silicato de sódio ou silicato de potássio.
15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o processo inclui a adição de um ou mais ingredientes adicionais.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o ou cada ingrediente adicional é selecionado do grupo que consiste em cal, aglutinantes inorgânicos, cimentos e aditivos à prova de água.
17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material particulado à base de carbono, material de minério de ferro e aglutinante são misturados pelo menos parcialmente com agitação.
18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é jateado no material particulado à base de carbono e/ou no material de minério de ferro.
19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as pelotas têm uma forma esférica ou oval.
20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as pelotas são triadas depois do tombamento.
21. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tombamento é realizado em um tambor rotativo.
22. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o processo não exige nenhum pré- tratamento do material particulado à base de carbono e/ou do material de minério de metal.
23. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é para reduzir a umidade no material à base de carbono, preferivelmente a menos que 5%, comparado com o peso de umidade em material de partida particulado à base de carbono.
24. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura do material particulado, material de minério de metal e aglutinante ocorre pelo tombamento.
25. Produto de pelota, caracterizado pelo fato de ser formável à temperatura ambiente pela aglomeração de um material particulado à base de carbono, um material de minério de metal e um aglutinante à base de silicato incluindo um ou mais agentes tensoativos.
26. Produto de pelota, caracterizado pelo fato de que é quando formado ou obtido por um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 25.
27. Produto de pelota de acordo com a reivindicação 25, ou reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que é pronto para fusão.
28. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de que o produto de pelota inclui um ou mais agentes de absorção de enxofre.
29. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 28, caracterizada pelo fato de que o material minério de metal são finos e/ou ultrafinos de minério de ferro.
30. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo fato de que tem uma casca endurecida.
31. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 30, caracterizado pelo fato de que tem uma densidade variável em direção ao seu núcleo.
32. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 31, caracterizado pelo fato de que tem um interior seco.
33. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 32, caracterizado pelo fato de que tem uma rigidez suficiente depois do tombamento para permitir manuseio, empilhamento e/ou transporte sem nenhuma quebra significativa.
34. Produto de pelota de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 33, caracterizado pelo fato de que o material particulado à base de carbono é pó de carvão e/ou finos de carvão.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/GB2006/000078 WO2007080356A1 (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Production of carbonaceous metal ore pellets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0620976A2 true BRPI0620976A2 (pt) | 2012-09-18 |
Family
ID=36928297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0620976-9A BRPI0620976A2 (pt) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | processo para produzir pelotas de minério de metal, e, produto de pelota |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101365813A (pt) |
| AU (1) | AU2006334542A1 (pt) |
| BR (1) | BRPI0620976A2 (pt) |
| CA (1) | CA2635025A1 (pt) |
| EA (1) | EA015368B1 (pt) |
| GB (1) | GB2446346B (pt) |
| WO (1) | WO2007080356A1 (pt) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201001544D0 (en) * | 2010-02-01 | 2010-03-17 | Solsys Ltd | Pellets and process therefor |
| TWI558657B (zh) * | 2011-09-08 | 2016-11-21 | 淡水河谷公司 | 奈米碳管應用於粉礦聚集物以增加其機械強度 |
| WO2016115593A1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-28 | Pelleton Ip Holdings Limited | Method for producing a chromite agglomerate |
| RU2613116C2 (ru) * | 2015-04-10 | 2017-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Барабанный агрегат горячего окомкования |
| AU2017365702B2 (en) * | 2016-11-23 | 2022-12-15 | Environmental Clean Technologies Limited | Low temperature direct reduction of metal oxides via the in situ production of reducing gas |
| JP6841256B2 (ja) * | 2018-03-20 | 2021-03-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 造粒物、造粒物の製造方法および焼結鉱の製造方法 |
| GB201813370D0 (en) * | 2018-08-16 | 2018-10-03 | Binding Solutions Ltd | Binder formulation |
| BR102019023195B1 (pt) * | 2019-11-05 | 2021-01-19 | Vale S.A. | processo de produção de aglomerado de finos de minério de ferroe o produto aglomerado |
| GB202314397D0 (en) * | 2023-09-20 | 2023-11-01 | Binding Solutions Ltd | Pellet |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB787993A (en) * | 1954-09-17 | 1957-12-18 | Fawkham Dev Ltd | Improvements in or relating to the conversion of powdered materials into pellets |
| US3153586A (en) * | 1960-05-06 | 1964-10-20 | Union Carbide Corp | Slag coated ore compacts and process for making the same |
| US3400179A (en) * | 1965-04-02 | 1968-09-03 | Fritz O. Wienert | Pellet manufacture |
| US3536475A (en) * | 1967-11-17 | 1970-10-27 | Battelle Memorial Institute | Method of making pellets from a finely divided solid material |
| BR7802010A (pt) * | 1978-03-31 | 1979-11-20 | Mineracao Brasileiras Reunidas | Processo para transformar finos de minerio de ferro ou manganes de granulometria inferior a 150 micra em materia prima para a sinterizacao atraves de aglomeracao e cura a temperaturas inferiores a 300grad c |
| US4169711A (en) * | 1978-04-03 | 1979-10-02 | Anderson Timothy J | Method for forming coal briquettes |
| US5186741A (en) * | 1991-04-12 | 1993-02-16 | Zia Patent Company | Direct reduction process in a rotary hearth furnace |
| AU5643600A (en) * | 1999-06-03 | 2000-12-28 | Nu-Rock International Limited | Process of agglomerating particulate waste material |
| ZA200105780B (en) * | 2000-04-14 | 2002-06-24 | Earth Mining And Reproduction | Mineral ore binding. |
-
2006
- 2006-01-11 AU AU2006334542A patent/AU2006334542A1/en not_active Abandoned
- 2006-01-11 EA EA200801522A patent/EA015368B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-01-11 BR BRPI0620976-9A patent/BRPI0620976A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2006-01-11 WO PCT/GB2006/000078 patent/WO2007080356A1/en not_active Ceased
- 2006-01-11 CN CNA2006800508027A patent/CN101365813A/zh active Pending
- 2006-01-11 CA CA 2635025 patent/CA2635025A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-06-06 GB GB0810335A patent/GB2446346B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2006334542A1 (en) | 2007-07-19 |
| WO2007080356A1 (en) | 2007-07-19 |
| GB2446346A (en) | 2008-08-06 |
| EA015368B1 (ru) | 2011-08-30 |
| CA2635025A1 (en) | 2007-07-19 |
| GB2446346B (en) | 2010-09-22 |
| EA200801522A1 (ru) | 2009-02-27 |
| CN101365813A (zh) | 2009-02-11 |
| GB0810335D0 (en) | 2008-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9102887B2 (en) | Pellets and processes therefor | |
| WO2009147360A1 (en) | Fuel product and process | |
| AU2005258956B2 (en) | Fuel product and process | |
| US20080022586A1 (en) | Fuel Product and Process | |
| FR3016429A1 (fr) | Compositions de melange d'additifs mineraux et procede pour traiter des dechets dans des chambres de combustion | |
| BRPI0620976A2 (pt) | processo para produzir pelotas de minério de metal, e, produto de pelota | |
| CZ20021928A3 (cs) | Způsob výroby skla a sklo takto vyrobené | |
| WO2010070328A1 (en) | Fuel product and process | |
| WO2009147361A1 (en) | Fuel pellet and process | |
| KR950011830B1 (ko) | 석고의 탈황방법 및 그로부터 생성되는 고체소결재 | |
| Borowski et al. | Using agglomeration techniques for coal and ash waste management in the circular economy | |
| AU598337B2 (en) | Process for producing smokeless, cured fuel briquettes | |
| RU2078794C1 (ru) | Способ получения угольных брикетов | |
| US12312550B2 (en) | Method for providing raw material for an industrial process | |
| JP4908029B2 (ja) | 廃棄物含有燃料およびその製造方法並びに廃棄物含有燃料の利用方法 | |
| JP2014205810A (ja) | 固形燃料、並びにその製造方法及び装置 | |
| Kępys | The impact of sulphate corrosion limitation in power boilers on the properties of ash from biomass combustion | |
| RU2455345C1 (ru) | Способ брикетирования буроугольного сырья | |
| RU2653509C1 (ru) | Углекоксовый топливный брикет | |
| BR102017004562A2 (pt) | composição e processo de produção de combustível obtido a partir de resíduos carbonosos com adição de agente dessulfurante | |
| Demir et al. | Desulfurization of high sulfur coal by Electron Transfer Method | |
| PL201369B1 (pl) | Sposób i urządzenie do wytwarzania paliwa stałego | |
| PL217074B1 (pl) | Sposób otrzymywania stałej mieszanki paliwowej | |
| BRIQUETTING | 3 Paul V. Tucker¹, Grant B. Bosworth², G. William Kalb³ | |
| PL22316B1 (pl) | Sposób wytwarzania brykietów. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06G | Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette] |
Free format text: SOLICITA-SE A REGULARIZACAO DA PROCURACAO, UMA VEZ QUE BASEADO NO ARTIGO 216 1O DA LPI, O DOCUMENTO DE PROCURACAO DEVE SER APRESENTADO NO ORIGINAL, TRASLADO OU FOTOCOPIA AUTENTICADA. |
|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 3A ANUIDADE |
|
| B08G | Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B11B | Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements |