Saiba como são produzidas as pelotas de minério de ferro

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O minério de ferro é encontrado na natureza em forma de rocha, misturado a outros elementos. Por meio de diferentes processos industriais com tecnologia de ponta, o minério é beneficiado e, posteriormente, vendido para as indústrias siderúrgicas. As pelotas do minério são usadas para fabricar o aço, que por sua vez é utilizado na fabricação de pontes, carros, aviões, bicicletas, eletrodomésticos etc.

Leia o artigo e descubra tudo sobre as pelotas de minério de ferro!

O que são pelotas de minério de ferro?

São pequenas esferas de fino de minério (particulado ultrafino), resultado do processo de extração de minério nas minas e beneficiamento nas usinas.

O processo de extração do minério de ferro do solo possui diferentes etapas, e pode se realizar a partir de minas subterrâneas ou minas a céu aberto — como no caso das maiores minas de ferro do mundo, situadas na floresta de Carajás-PA.

As operações de lavra podem ser sequenciadas em três processos:

Perfuração: perfuratrizes realizam os primeiros furos nas rochas onde se depositarão os explosivos;
Desmonte: os explosivos são instalados nos furos das rochas, antes da detonação para fragmentação das rochas de minério;
Remoção: os fragmentos de minério de ferro são transportados até as instalações das usinas de beneficiamento de minério. O transporte pode ser feito por caminhões fora de estrada, correias transportadoras de longa distância ou carregadeiras.

Antes da descoberta do processo de pelotização do minério de ferro, os finos de minérios eram considerados resíduos e descartados ou utilizados para forragem de estradas de passagem dos caminhões fora de estrada.

A descoberta das pelotas de minério de ferro aconteceu na Suécia ou na Alemanha, em meados do século XX. A primeira usina de pelotização no Brasil foi inaugurada em Tubarão, no estado do Espírito Santo. Logo a pelota ganhou proporção internacional como produto brasileiro, tornando-se um dos principais produtos da mineração, devido ao seu valor agregado.

As pelotas de minérios de ferro se tornaram indispensáveis para a economia da sociedade. Servem como matéria-prima usada para a fabricação de aço, que é base para a fabricação de aviões, carros, estruturas férreas, pontes, utensílios domésticos, artigos de esporte, válvulas e equipamentos com roscas BSP e NPT etc.

O aço é está na composição de diversos produtos com que temos contato no dia a dia, tais como: panelas, caldeiras, palhas de aço, mesas, portões, carrocerias, rodas de automóveis, pontes, pregos, parafusos, alicates e etc. Uma de suas principais utilidades tem sido na construção civil, como no concreto armado, que é um concreto em estruturas de aço. Essa estrutura, além de diminuir o tempo da construção e o custo da obra com outros materiais que seriam usados, permite que se construam vários andares, pois é o aço que fornece a resistência à tração ou à força perpendicular ao edifício, como a força dos ventos.

É possível afirmar que hoje, quase todos os produtos possuem a presença do aço. Sem ele, certamente voltaríamos à Idade da Pedra.

Pelotização: como se produzem as pelotas de minério de ferro

Após a extração do minério e seu beneficiamento, obtém-se o pellet feed, que por sua vez é encaminhado aos pátios de estocagem. Esse processo forma pilhas de minério, que posteriormente são recuperadas e transportadas até as usinas de pelotização.

Na moagem, o minério de ferro (óxido de ferro ou hematita – Fe 2O 3) é moído e misturado à água, formando a polpa que separa o líquido e sólido. Em seguida, o material chamado hidrociclone é enviado para os espessadores, onde é sedimentado e, em seguida, encaminhado para os tanques homogeneizadores. É importante apontar que durante esse processo acontece a separação de materiais, e os finos de minério flutuantes são levados às fornalhas para formar esferas, a partir do calor e da circulação de ar. No que se refere ao tamanho, as pelotas de ferro possuem aproximadamente de 8 a 18 mm.

Portanto, o processo de pelotização se baseia na transformação de minerais de baixo teor em produto nobre, subproduto que passa a ter alto valor agregado. Podemos apontar como o maior desafio dentro desse processo a tentativa de minimizar a tendência de colagem do produto nos reatores no momento que as pelotas precisam se transformar em ferro metálico (Fe). Para isso, é necessário realizar a retirada do oxigênio existente no interior das esferas em um processo químico denominado como redução.

Se você estiver com dúvidas sobre a diferença entre minério, metal, minerais e rochas, leia o artigo da Amanda Corrêa, geóloga responsável pela criação do site Igeológico.

**O que é pellet feed?**

Os materiais sólidos finos gerados na extração de mineração de ferro se chamam pellet feed. O minério de ferro, por ser um recurso esgotável, possui estudos para aproveitamento de todos os seus componentes, incluindo resíduos. Isso torna possível o aproveitamento do pellet feed através das pelotas utilizadas na fabricação do aço.

A criação das esferas de minério não elevou a carga constituída desses subprodutos, que se alimenta na sinterização em forma de mini pelotas. Portanto, as especificações dos produtos e suas composições não se alteram, e isso não implica nas características de emissão (atmosféricas, líquidas e resíduos sólidos).

Quais são os tipos de pelotas?

A depender da composição química das propriedades físicas e das características metalúrgicas, as pelotas podem ser de dois tipos:

Pelotas de alto-forno, utilizadas na produção do ferro gusa;
Pelotas de redução direta, utilizadas na produção do ferro esponja.
As pelotas de minério de ferro que alimentam os reatores de redução direta têm composição diferente das que alimentam os altos-fornos, principalmente no teor de sílica (SiO2). As pelotas de alto-forno apresentam propriedades básicas, que se dão pela relação CaO/SiO2; já as pelotas de redução direta apresentam propriedades ácidas (menor basicidade binária).

Propriedades das pelotas de minério de ferro

Distribuição uniforme de tamanho (na faixa de 10 a 15mm de diâmetro), para que os gases possam fluir em contracorrente com o leito formado. Materiais muito finos podem prejudicar a permeabilidade, impedindo a passagem dos gases e, consequentemente, gerando caminhos preferenciais dentro do forno.
Grande concentração de ferro (maior que 63%);
Composição mineralógica uniforme (hematita ou magnetita);
Porosidade na faixa de 22 a 30%;
Baixa sensibilidade à abrasão;
Resistência mecânica adequada;
Baixa susceptibilidade ao inchamento;
Manutenção das características mecânicas mesmo em atmosferas
fortemente redutoras;
A caracterização microestrutural das pelotas pode contribuir para a compreensão do seu comportamento nos processos de redução (Wagner et al., 2009). Isso possibilita a melhoria da qualidade do material e, consequentemente, da eficiência do processo. Para isso, é necessário o estudo de sua composição mineralógica, do seu processo de formação e o entendimento das etapas de preparação a fim de adequá-las às características necessárias para a exportação e os fornos de redução.