Métodos e processos de dessulfuração de minério de ferro

A dessulfuração do minério de ferro é o processo de remoção do enxofre do minério de ferro que contém compostos de enxofre. O enxofre é uma impureza comum em minério de ferroe a presença de compostos de enxofre pode afetar negativamente o processo de fabrico do ferro e a qualidade do produto. Por conseguinte, a dessulfuração é um elo essencial no processo de pré-tratamento do minério de ferro.

Métodos de dessulfuração de minério de ferro

A dessulfuração do minério de ferro melhora principalmente a sua qualidade e reduz as emissões ambientais durante o processamento subsequente. Existem muitos métodos e processos para a dessulfuração do minério de ferro, incluindo:

Separação magnética

Esta separação magnética utiliza as propriedades magnéticas para separar os minerais com enxofre do minério de ferro. O minério é submetido a um campo magnético e os minerais com enxofre são atraídos para a superfície magnética, enquanto as partículas de minério de ferro não são afectadas. Os minerais com enxofre separados podem ser processados ou descartados.

Flotação

A flotação é uma técnica comummente utilizada para a dessulfuração do minério de ferro. Neste processo, o minério finamente moído é misturado com água e produtos químicos, tais como colectores e espumantes. O ar é então borbulhado através da mistura, fazendo com que os minerais com enxofre se fixem nas bolhas de ar e subam à superfície como espuma, enquanto as partículas de minério de ferro se afundam no fundo. A espuma que contém enxofre pode ser removida, deixando para trás o minério de ferro dessulfurado.

Assar

A ustulação envolve o aquecimento do minério de ferro a altas temperaturas na presença de ar ou oxigénio. Este processo oxida o enxofre no minério, convertendo-o em gás dióxido de enxofre (SO2) ou outros compostos de enxofre, que podem ser facilmente separados do minério de ferro. A ustulação pode ocorrer num forno rotativo, num reator de leito fluidizado ou noutro equipamento adequado.

Dessulfuração biológica

Os métodos biológicos envolvem a utilização de microorganismos para remover seletivamente o enxofre do minério de ferro. Certas bactérias ou fungos podem oxidar os compostos de enxofre no minério, convertendo-os em formas solúveis que podem ser lavadas. A dessulfuração biológica é uma abordagem amiga do ambiente, mas ainda está em desenvolvimento e ainda tem de ser amplamente utilizada à escala industrial.

Processos hidrometalúrgicos

Os métodos hidrometalúrgicos utilizam agentes químicos de lixiviação para dissolver e remover o enxofre do minério de ferro. Um exemplo é o processo de lixiviação ácida, em que o minério é tratado com uma solução ácida que dissolve seletivamente os minerais de enxofre. A solução de lixiviação é então separada do resíduo sólido que contém o minério de ferro dessulfurado.

Métodos combinados

Podem ser utilizadas várias combinações dos métodos acima referidos para conseguir uma dessulfuração eficaz, dependendo das características específicas do minério de ferro e da eficiência desejada na remoção do enxofre.

A seleção do método de dessulfuração depende de factores como o teor de enxofre e a mineralogia do minério de ferro, a eficiência de remoção de enxofre desejada, a viabilidade económica do processo e considerações ambientais. Diferentes depósitos de minério de ferro podem exigir diferentes abordagens de dessulfurização. Por conseguinte, é essencial efetuar testes e avaliações exaustivas para determinar o método mais adequado para um determinado minério.

Processos de dessulfuração de minério de ferro

O processo de dessulfuração de pirrotite, minério de ferro associado à pirite, inclui trituração, dessulfuração, separação magnética - processo de dessulfuração combinado com flotação e torrefação - separação magnética - processo de dessulfuração combinado com flotação.

• Minério de ferro com granulometria fina e teor único de enxofre: É adequado para a adoção de processos de moagem e dessulfuração;
• Minérios de ferro fortemente magnéticos contendo vários tipos de enxofre: O processo de dessulfuração combinado de separação magnética-flotação é adequado;
• Minérios de ferro fracamente magnéticos contendo vários tipos de enxofre: O processo de dessulfuração combinado de torrefação-separação magnética-flotação é adequado.

Tecnologia associada de dessulfuração de minério de ferro e de separação de ferro

1. Processo de trituração por fases, separação por fases, dessulfuração e separação do ferro

A finura de moagem influencia significativamente os indicadores de processamento de minerais. Os produtos com diferentes finuras de moagem têm diferentes composições granulométricas, afectando assim a dissociação e a seletividade dos monómeros minerais. O minério de ferro de grão fino requer uma moagem fina para dissociar os monómeros minerais. Para o minério de ferro com granulometria mais fina e uma tipo único que contém enxofre (pirite e pirrotite), os processos de moagem e separação por fases são normalmente utilizados para aumentar o ferro e reduzir o enxofre.

2. Processo combinado de separação magnética-flotação para dessulfuração e separação do ferro

A magnetite atualmente selecionada na China contém uma grande quantidade de pirrotite e pirite devido ao seu tamanho de partícula fina, o que torna o impacto negativo da aglomeração magnética na separação muito óbvio. É cada vez mais difícil melhorar o grau de concentrado baseando-se num único método de separação magnética. A combinação da separação magnética com a flotação inversa aniónica pode obter vantagens complementares no processo de separação do minério magnético, o que é benéfico para melhorar o grau do concentrado de separação do minério magnético. O processo combinado de separação magnética-flotação é um dos processos mais eficazes para aumentar o ferro e reduzir o enxofre no minério de ferro com alto teor de pirita na China.

3. Processo combinado de dessulfuração por torrefação-separação magnética-flotação

O processo de separação magnética por redução de torrefação do minério de ferro nacional não tem sido amplamente utilizado devido ao elevado custo e ao baixo grau de concentrado de ferro. Este processo é principalmente adequado para minérios de ferro com perdas significativas de queima, como a limonite e a siderite. Para minério de ferro fracamente magnético com baixo grau teórico e vários tipos contendo enxofre, o concentrado de minério de ferro com baixo teor de impurezas pode ser obtido através de um processo combinado de torrefação-separação magnética-flotação, melhorando significativamente a qualidade do produto.

Após a dessulfuração do minério de ferro, os benefícios económicos são significativos. Ao reduzir o teor de enxofre no minério, o grau de ferro e a taxa de recuperação são melhorados, tornando o processo de produção mais eficiente e a qualidade do produto mais estável. Além disso, o minério de ferro dessulfurado é mais acessível para ser processado e utilizado, reduzindo os custos de produção e o consumo de energia. Ao mesmo tempo, o processo de dessulfuração também ajuda a reduzir a poluição ambiental, cumpre as normas de proteção ambiental e melhora a imagem social da empresa. A aplicação da tecnologia associada de dessulfuração do minério de ferro trouxe benefícios económicos e ambientais óbvios para as empresas.