Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural

bibo.pageEnd130
dc.contributor.advisor1Cunha, Carla Cesar Martins
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000298378807
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4872949979695909
dc.contributor.authorVianna, Igor Quaresma
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6984562798673217
dc.contributor.referee1Felipe, Ednilson Silva
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000241472069
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4003290201240274
dc.contributor.referee2Athayde, Maycon
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-0025-0352
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9009032455641594
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:01Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:01Z
dc.date.issued2021-09-03
dc.description.abstractThe pelletizing process of Vale S.A.'s pelletizing plants is composed of different unit operations, among them, the comminution, or fragmentation, of iron ore particles, traditionally carried out by wet ball mills, known to have low energy efficiency, and highpressure grinding roll (HPGR), commonly associated with higher fragmentation efficiency equipment. Due to the operation of a wet grinding, dewatering operations such as thickening and filtration are necessary to adjust the moisture of the particles for the agglomeration process. The development of dry or natural moisture grinding routes can simplify the pelletizing process, promoting opportunities for gains such as reduction of operating expenses, environmental gains and reduction of risks associated with pumping and transport of pulps. The present work analyzed on a pilot scale the replacement of the traditional route by the route performed by multiple pressings, analyzing its application potential in Vale S.A.'s Plants 1 and 2. The results of the new route demonstrated a 53% reduction in operating expenses, environmental benefits with the reduction of 457,250 l of water, which represents the elimination of new water consumption in the comminution process, 89,292 l of lubricating oil, 6,480 kg of mineral grease and 29,760 MWh of electricity per year, equivalent to 98,4, 66,7 and 18,3% reduction, respectively. The fired pellets of the new route showed good compressive strength and a minor abrasion increase, demonstrating viability regarding their physical quality. On the other hand, there was a slight loss of metallurgical quality (lower metallization and reducibility) that may be associated with a lower moisture of the green pellets (necessary for the formation of the pellets of the new route), and greater degradation after reduction, which can be addressed in a greater degree of deepening in future studies, to increase the reliability and attractiveness of this new route of comminution.
dc.description.resumoO processo de pelotização das usinas de pelotização da Vale S.A. é composto por diferentes operações unitárias, dentre elas, a cominuição, ou fragmentação, das partículas de minério de ferro, realizada tradicionalmente por moinhos de bolas a úmido, conhecidos por apresentarem baixa eficiência energética, e a prensa de rolos de alta pressão (HPGR, do inglês high pressure grinding roll), comumente associada a equipamentos de maior eficiência de fragmentação. Em virtude da operação de uma moagem a úmido, operações de desaguagem como espessamento e filtragem são necessárias para adequar a umidade das partículas para o processo de aglomeração. O desenvolvimento de rotas de cominuição à umidade natural são capazes de simplificar o processo de pelotização, promovendo oportunidades de ganhos como redução de gastos operacionais, ganhos ambientais e redução de riscos associados ao bombeamento e ao transporte de polpas. O presente trabalho analisou em escala piloto a substituição da rota tradicional pela rota realizada por múltiplas prensagens, avaliando seu potencial de aplicação nas Usinas 1 e 2 da Vale S.A. na Unidade Industrial Tubarão, em Vitória, ES. Os resultados da nova rota demonstraram uma diminuição de 53% dos gastos operacionais, benefícios ambientais com a redução anual de 457.250 l de água, o que representa a eliminação do consumo de água nova no processo de cominuição, 89.292 l de óleo lubrificante, 6.480 kg de graxa mineral e 29.760 MWh de energia elétrica, equivalentes a 98,4, 66,7 e 18,3% de redução, respectivamente. As pelotas queimadas da nova rota apresentaram boa resistência à compressão e pequeno aumento da abrasão, demonstrando viabilidade quanto à qualidade física destas. Por outro lado, houve pequena perda de qualidade metalúrgica (menor metalização e redutibilidade) que pode estar associada a uma menor umidade das pelotas cruas (necessária para formação das pelotas da nova rota) e maior degradação após redução, tópico este que pode ser endereçado com maior grau de aprofundamento em estudos futuros, de modo a elevar a confiabilidade e atratividade desta nova rota de cominuição.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/15141
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.rightsopen access
dc.subjectMoagem
dc.subjectcominuição
dc.subjecthpgr
dc.subjectmoinho de bolas
dc.subjecteficiência energética
dc.subjectpelotização
dc.subjectsustentabilidade
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleInovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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