Papers by Catia Casagrande
Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 2016
The main unit operations of pelletizing process are grinding, filtering, pressing, pelletizing, a... more The main unit operations of pelletizing process are grinding, filtering, pressing, pelletizing, and firing. Grinding, the first operation in the process, is a crucial step for the subsequent operations. Three iron ore mixtures with different grindability index (low, medium, and high) were used in order to verify the influence in the operational parameters such as production rate, discharge density, and pump pressure. Through Design of Experiments (DOE), nine experiments over each iron ore mixture were done, varying the minimum and maximum grinding operational parameters. Independent variables (responses) were the specific surface area or Blaine index (BI) and the particle size (PS), which were measured by the automatic PS analyzer system (PSI). The main objectives of this study are to know the behavior of iron ore mixtures with different grindability indexes in the industrial plant and develop a regression model that can be used for real-time measurement of PS and BI for different grindability indexes in the industrial operations. The results showed satisfactory correlations between the factors and responses.
ABM Proceedings, 2014
Resumo A pelotização é um processo de aglomeração com objetivo de agregar valor aos finos de miné... more Resumo A pelotização é um processo de aglomeração com objetivo de agregar valor aos finos de minérios de ferro (pellet feed). A partir de 2010, a mina de Brucutu situada no Quadrilátero Ferriferro (QF) passa a ser a maior fornecedora de matéria prima para as plantas de Tubarão / Vitória-ES. O estudo avaliou a performance industrial de duas misturas com alta participação de minério de Brucutu, acima do padrão utilizado na usina de pelotização. Os minérios compostos nas misturas foram caracterizados por análise química, física, mineralógica e microestrutural. O desempenho operacional mostrou superior à mistura padrão utilizada para a produção de pelotas para redução direta, permanecendo com os parâmetros de qualidade consoantes com as especificações do produto final. O conhecimento das características geometalúrgicas destas misturas com minério de Brucutu em maior escala foi de suma importância para adequar o processo e custo das principais operações unitárias da planta envolvida (moagem e forno). Palavras Chaves: Minério de ferro; Pelotização mineralogia; Pelotas redução direta.
ABM Proceedings, Sep 1, 2016
Resumo O processo de pelotização foi desenvolvido com a finalidade de aproveitar as partículas fi... more Resumo O processo de pelotização foi desenvolvido com a finalidade de aproveitar as partículas finas e ultrafinas geradas nas operações de exploração e tratamento do minério de ferro. Os principais minérios que alimentam as usinas de Pelotização de Tubarão/Vitória/ES são provenientes das minas Brucutu, Fábrica Nova, Alegria, Conceição e Cauê. Os estudos de caracterização mineralógica e testes tecnológicos são realizados para auxiliar o processamento de minérios. Entretanto, alguns minérios possuem grande variabilidade de participação de minerais em sua composição, gerando necessidade de ajustes no processamento dos mesmos. Ter a previsibilidade mineralógica dos minérios é muito importante para atuar no processo com antecedência, realizando ajustes operacionais caso necessário, a fim de ganhar qualidade e reduzir custos. O método de cálculo normativo mineralógico é uma técnica nova que utiliza os resultados de análise química como base para quantificar minerais presentes no minério de ferro. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade da metodologia de cálculo mineralógico normativo por meio de correlação com a microscopia ótica. As amostras analisadas foram pellet feed das minas de Fábrica Nova, Alegria e Brucutu. O estudo mostrou que existem diferenças entre as técnicas, entretanto os resultados foram promissores e satisfatórios. Palavras-chave: Minério de ferro; Calculo normativo mineral; Microscopia.
Journal of Materials Research and Technology, 2018
This paper presents an automatic system for mineralogical and textural characterization of iron o... more This paper presents an automatic system for mineralogical and textural characterization of iron ores based on digital microscopy and image analysis. It employs a motorized and computer-controlled reflected light microscope in a correlative approach that combines bright field and circular polarization modes. Mosaic images covering large areas of polished sections are acquired to image thousands of particles. Different classifiers discriminate compact and non-compact hematite, polycrystalline and monocrystalline particles, and identify particles as granular, lamellar, and lobular. The entire process is automatic and produces a full pdf report containing typical images and the quantification of mineral and textural phases.
Pelletizing is an agglomeration process of fine iron ore (pellet feed). From 2010, Brucutu mine i... more Pelletizing is an agglomeration process of fine iron ore (pellet feed). From 2010, Brucutu mine in the Quadrilátero Ferrífero (QF) becomes to be the biggest supplier of raw materials for the plants at Tubarão Complex (Brasil - Vitória – ES. The study evaluated the industrial performance of two mixtures with high participation of Brucutu iron ore than the standard mixture used in pelletizing plant. This iron ore and the others from different mines in the QF were characterized by chemical, physical, mineralogical and micro-structural (by optical microscopy) analysis. Operational performance was higher than the standard mixture for direct reduction pellets production, remaining the quality parameters with the product specifications. The Geometallurgical knowledge from the mixtures with larger scale of Brucutu becomes so much important to adapt the process and cost of major unit operations of the plant (grinding and kiln).
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais da RE... more Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais da REDEMAT, como parte integrante dos requisitos para a obtenção do titulo de Mestre em Engenharia de Materiais.
Anais dos Seminários de Redução, Minério de Ferro e Aglomeração, Oct 1, 2017
Resumo Foi desenvolvido um sistema automático para classificação mineralógica e textural de minér... more Resumo Foi desenvolvido um sistema automático para classificação mineralógica e textural de minério de ferro, baseado em microscopia digital, processamento e análise de imagens. O sistema captura imagens em mosaico cobrindo áreas representativas de amostras de pellet feed. As imagens são capturadas tanto em campo claro, que permite discriminação mineralógica por tonalidade, quanto no modo de polarização circular, que revela a orientação cristalina dos cristais de hematita. Diferentes classificadores automáticos discriminam hematitas compactas de não-compactas, partículas policristalinas de monocristalinas, e identificam as partículas como granulares, lamelares e lobulares. Todo o procedimento é automático, sem interferência do operador, e produz um relatório automático contendo as imagens representativas e valores de fração de área das diversas fases e grupos texturais.
Anais dos Seminários de Redução, Minério de Ferro e Aglomeração, Sep 1, 2017
Resumo O processo de pelotização foi desenvolvido com a finalidade de aproveitar as partículas fi... more Resumo O processo de pelotização foi desenvolvido com a finalidade de aproveitar as partículas finas e ultrafinas geradas nas operações de exploração e beneficiamento do minério de ferro. Entretanto para atender as usinas de pelotização, faz-se necessário utilizar a moagem para adequar as características de granulometria e superfície específica das misturas de minérios de ferro às especificações da produção de pelotas. Porém os moinhos possuem alto consumo de energia elétrica, elevando o custo operacional do processo de pelotização. Frente ao cenário atual, foi realizado o trabalho para estudar a substituição à moagem (área úmida) por processo de multi prensagens. Além disso, foram misturados os minérios de ferro com carvão, a fim de reduzir também o custo da moagem deste insumo. O objetivo principal foi quebrar as partículas de mistura de minérios de ferro e carvão, e avaliar os resultados de superfície específica e granulometria deste produto comparando com o processo padrão (moagem e prensagem). A prensa de rolos de bancada e as análises físicas e químicas foram realizadas para o desenvolvimento do trabalho. Foi concluída a possibilidade de atingir granulometria e superfície específica através de multi prensagens, atendendo o processo de pelotamento. Palavras-chave: Minérios de ferro; Carvão; Multi prensagens; Granulometria.
ABM Proceedings
Resumo As principais operações unitárias de um processo de pelotização são: moagem, filtragem, ag... more Resumo As principais operações unitárias de um processo de pelotização são: moagem, filtragem, aglomeração e queima. Das etapas citadas, a moagem, como início do processo, é uma etapa crucial para as demais operações. Foi baseado neste fato, que o presente estudo foi realizado, tendo como objetivo principal, avaliar o comportamento das misturas de minério de ferro com diferentes índices de moabilidade e definir os possíveis ajustes dos parâmetros de processo de moagem em função dos diferentes perfis mineralógicos. Foram usadas três misturas de diferentes níveis de índices de moabilidade: baixo, médio e alto, a fim de observar as respostas nas variáveis operacionais de possível atuação na rotina operacional. Para isso, uma matriz de experimento foi realizada, com oito testes para cada mistura de minério de ferro, variando os parâmetros de moagem de mínimo a máximo. As variáveis respostas foram às características físicas das misturas, superfície específica e granulometria, onde foram medidas no sistema automatizado PSI. Através dos resultados dos testes, foram calculados modelos matemáticos de superfície específica e granulometria das misturas em função dos parâmetros operacionais. Os modelos mostraram satisfatórios e aplicáveis, apresentando correlação entre as variáveis dependentes e independentes.
Anais dos Seminários de Redução, Minério de Ferro e Aglomeração
Resumo O processo de pelotização surgiu na década de 40. Até hoje, as qualidades químicas e físic... more Resumo O processo de pelotização surgiu na década de 40. Até hoje, as qualidades químicas e físicas são utilizadas como controle e monitoramento do processo. Entretanto, a característica mineralógica e microestrutural do minério de ferro mostra grande importância para ajustes no processo, a fim de melhoria da qualidade do produto e redução de custo. As usinas de pelotização em Tubarão recebem minérios de várias minas do Quadrilátero Ferrífero, dificultando a caracterização de todas as misturas que entram nas mesmas. Com o intuito de obter maior eficiência nos dados de características do minério de ferro e processo, o uso de um software de estatística pode auxiliar no entendimento do comportamento do minério de ferro nas operações unitárias. Neste estudo, o objetivo foi relacionar à qualidade física do produto de moagem e pelota queimada por meio dos modelos preditivos, onde foi utilizado os tipos de minas, mineralogia e microestrutura como preditores. Com a análise realizada pela simulação e o conhecimento prático do processo foi possível correlacionar o efeito da mineralogia na qualidade física do produto do processo de moagem e qualidade física da pelota. Palavras-chave: Minério de ferro; Pelotização; Mineralogia; Data Analytics.
O processo de pelotização foi desenvolvido com a finalidade de aproveitar as partículas finas e u... more O processo de pelotização foi desenvolvido com a finalidade de aproveitar as partículas finas e ultrafinas geradas nas operações de exploração e tratamento do minério de ferro. Os principais minérios que alimentam as usinas de Pelotização de Tubarão/Vitória/ES são provenientes das minas Brucutu, Fábrica Nova, Alegria, Conceição e Cauê. Os estudos de caracterização mineralógica e testes tecnológicos são realizados para auxiliar o processamento de minérios. Entretanto, alguns minérios possuem grande variabilidade de participação de minerais em sua composição, gerando necessidade de ajustes no processamento dos mesmos. Ter a previsibilidade mineralógica dos minérios é muito importante para atuar no processo com antecedência, realizando ajustes operacionais caso necessário, a fim de ganhar qualidade e reduzir custos. O método de cálculo normativo mineralógico é uma técnica nova que utiliza os resultados de análise química como base para quantificar minerais presentes no minério de ferro. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade da metodologia de cálculo mineralógico normativo por meio de correlação com a microscopia ótica. As amostras analisadas foram pellet feed das minas de Fábrica Nova, Alegria e Brucutu. O estudo mostrou que existem diferenças entre as técnicas, entretanto os resultados foram promissores e satisfatórios.
Uploads
Papers by Catia Casagrande