Características Estruturais dos Minérios de Ferro

As amostras do sinter feed hematítico e do pellet feed concentrado são constituídas essencialmente por hematita, quartzo e filossilicatos. Goethita e martita ocorrem como constituintes menores. Carbonato ocorre em proporções traço na amostra do sinter feed hematítico e não foram observados na amostra do pellet feed concentrado, conforme informações apresentadas na Tabela 18.

A hematita se apresenta em teores de 89,56% e 96,66% em peso, nas amostras de sinter feed hematítico e pellet feed concentrado, respectivamente. Morfologicamente, ocorre predominantemente cristais lamelares monocristalinos e, com menor frequência cristais granulares monocristalinos (Tabela 18). Hematita lamelar e granular policristalina ocorre em teores abaixo de 1% nas duas amostras. Na amostra de sinter feed hematítico, ambas, Hematita

SiO2 Fe Mn P Al2O3 CaO MgO TiO2

Superfina <0,075mm _{1,95 68,3 0,023 0,004 0,41 0,030 0,060 0,036} Aderente 0,075 a 0,150mm _{3,25 67,6 0,013 0,001 0,31 0,016 0,042 0,029} Intermediária 0,150 a 1,0mm _{4,53 66,6 0,016 0,002 0,36 0,025 0,053 0,032} 1,0 a 4,0mm _{- - - - - - - -} 4,0 a 6,35mm _{- - - - - - - -} Grossa >6,35mm _{- - - - - - - -} Nucleante Fração

81 Granular e Hematita Lamelar, apresentam-se em cristais fraturados, em geral liberados e, mais raramente, com inclusões de quartzo (Figuras 56 a 58).

Tabela 18: Análise mineralógica do SFH e do PFC (%peso)

O quartzo apresenta-se em teores de 6,37% na amostra de sinter feed hematítico ao passo que de 1,54% na amostra de pellet feed concentrado em peso. Os cristais são fraturados, angulosos a alongados, liberados ou com diminutas inclusões de Hematita (Figuras 56 a 60). Na amostra do sinter feed hematítico, raramente, ocorrem em grãos mistos com Hematita (Figuras 56 a 60). Magnetita não ocorre na amostra de pellet feed concentrado ao passo que ocorre em baixo teor na amostra de sinter feed hematítico. Nessa amostra, os cristais apresentam-se parcialmente martitizados, sendo que o processo de martitização ocorre das bordas para o centro do grão (Figura 56). Martita ocorre em cristais ora alongados, ora granulares, com dimensões e porosidades variáveis (Figuras 56 e 57). Por sua vez, os cristais de goethita presentes nas amostras são anédricos e apresentam superfície porosa (Figura 59).

Quanto aos filossilicatos, ocorrem em teores de 2,53% e 0,64% em peso, respectivamente, nas amostras de sinter feed hematítico e pellet feed concentrado (Tabela 18). Os cristais apresentam- se em palhetas finas, geralmente incolores, difíceis de serem identificadas ao microscópio. Carbonato ocorre em proporções traço nas amostras de sinter feed hematítico. O óxido de Mn não foi encontrado nas amostras analisadas.

Sinter feed hematítico

Pellet feed concentrado Hematita Lamelar Policristalina 1,69 0,90 Hematita Lamelar Monocristalina 66,59 84,82 Hematita Granular Policristalina 0,42 0,18 Hematita Granular Monocristalina 20,86 10,76 Hematita em Martita 1,05 0,72 Magnetita 0,21 0,00 Goethita 0,18 0,45 Quartzo 6,37 1,54 Filossilicato (muscovita+Biotita+Clorita+Talco+Argilominera is+Pirofilita) 2,53 0,64 Carbonato 0,11 0,00 Óxidos de Mn 0,00 0,00

82 Figura 56: Fotomicrografia da amostra de sinter feed hematítico. (A) Magnetita parcialmente martitizada (Mg) – 0,09mm; Hematita Granular (HmG); Hematita Lamelar (HmL); Quartzo anguloso liberado (Qzo). Luz Refletida,

polarizadores //. Objetiva de 20x e Ocular de 10x. (B) Martita (Mrt) – 0,12mm; Quartzo (Qzo) anguloso, liberado e fraturado. Luz Refletida, polarizadores //. Objetiva de 20x e Ocular de 10x.

Figura 57: Fotomicrografia da amostra de sinter feed hematítico. (A) Cristal fraturado de Hematita Lamelar (HmL) – 0,20mm; Hematita Granular (HmG); Quartzo (Qzo) com inclusão de Hematita. Luz Refletida, polarizadores //. Objetiva de 20x e Ocular de 10x. (B) Martita (Mrt) – 0,08mm; Hematita Granular (0,065mm);

Hematita Lamelar (0,09mm). Luz Refletida, polarizadores //. Objetiva de 20x e Ocular de 10x.

Figura 58: Fotomicrografia da amostra de sinter feed hematítico. (A) Destaque para um Grão Misto (GM) de Hematita-Quartzo de 0,15mm. Luz Refletida, polarizadores //. Objetiva de 20x e Ocular de 10x. (B) Detalhe da

imagem A mostrando que, no Grão Misto Hematita-Quartzo, a Hematita é Lamelar e possui inclusões arredondadas de quartzo. Luz Refletida, polarizadores //. Objetiva de 20x e Ocular de 10x.

83 Figura 59: Fotomicrografias da amostra de pellet feed concentrado. Legenda: 1 = Hematita Lamelar Monocristalina com diminutas inclusões; 2 = Goethita; 3 = Martita; 4 = Quartzo liberado; 5 = Hematita Granular

Monocristalina; 6 = Partícula mista Quartzo/Hematita. A) Ocular de 10X e Objetiva de 20X. Luz Refletida e Polarizadores Paralelos. B) Ocular de 10X e Objetiva de 10X. Luz Refletida e Polarizadores Paralelos.

Figura 60: Fotomicrografias da amostra de pellet feed concentrado. Legenda: 1 = Hematita Lamelar Monocristalina com diminuta inclusão; 2 = Martita; 3 =Quartzo liberado; 4 = Quartzo com diminuta inclusão de

hematita; 5 = Hematita Granular Monocristalina.C) Ocular de 10X e Objetiva de 10X. Luz Refletida e Polarizadores Paralelos; D) Ocular de 10X e Objetiva de 10X. Luz Refletida e Polarizadores Paralelos

Os resultados das análises do grau de liberação do quartzo e da hematita estão apresentados na Tabela 19, adotando-se as seguintes premissas:

• Grau de Liberação Tipo 1: percentual de partículas de quartzo e de hematita 100% liberadas;

• Grau de Liberação Tipo 2: percentual de partículas de quartzo e de hematita acima de 90% liberadas.

Estes resultados indicam que a amostra do sinter feed hematítico apresenta-se comparativamente mais liberada (tanto o quartzo, quanto à hematita) do que a amostra do pellet

84 Tabela 19: Grau de liberação do quartzo e hematita das amostras

Para análise de tamanho de grão, as amostras analisadas foram preparadas abaixo de 0,150mm. Deste modo, apresentam ampla faixa de tamanho das partículas, desde partículas diminutas menores do que 10µm até partículas (alongadas) de 0,2mm de comprimento. Sendo assim, a análise da distribuição de tamanho de partículas e do diâmetro médio através da microscopia ótica fica prejudicada, em função da heterogeneidade de tamanho dos cristais e da grande quantidade de partículas diminutas (micrométricas) que tende a ser ignorada, além de exigir um grande tempo de resposta de análise.

Neste sentido, foi feita uma avaliação comparativa do tamanho das partículas de hematita lamelar, hematita granular e quartzo, considerando a população de partículas maiores que podem alterar significativamente as características do material. Os resultados estão apresentados na Tabela 20.

Comparativamente, a amostra do concentrado apresenta granulometria ligeiramente mais grosseira dos cristais de hematita e de quartzo na população de maior tamanho.

Tabela 20: Tamanho de grãos das amostras de minério

Sobre análise de porosidade, de um modo geral, as Hematitas Lamelar e Granular apresentaram baixa porosidade intragranular.

Devido à diversidade de tamanhos e formas dos poros, foi feita uma estimativa visual por classes de porosidade em função da área ocupada pelos poros nos grãos. Os resultados da

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 1 Tipo 2 Sinter feed hematítico 93,25 96,38 89,66 99,75 Pellet feed concentrado 61,78 71,81 78,19 99,49

Amostras

Liberação Quartzo Liberação Hematita

Tamanho Médio (*mm) Maior tamanho (mm) Tamanho Médio (*mm) Maior tamanho (mm) Hematita Lamelar 0,09 0,20 0,10 0,18 Hematita Granular 0,05 0,10 0,05 0,07 Quarzto 0,04 0,07 0,05 0,08

Sinter feed hematítico Pellet feed concentrado

(*) ta ma nho médi o da s pa rtícul a s na popul a çã o de ma i or ta ma nho Amostras

85 estimativa dos percentuais das classes de porosidade dos grãos de hematita das amostras do

sinter feed hematítico e do pellet feed concentrado estão apresentados nas Tabelas 21 e 22. A

amostra de SFH apresentou-se com menor porosidade em relação ao PFC.

Tabela 21: Porosidade do sinter feed hematítico

Tabela 22: Porosidade do pellet feed concentrado