Bentonite incorporated with granite tailings applied in iron ore pelletizing

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27183

Keywords:

Bentonite; Characterization; Abrasive sludge; Pelletizing.

Abstract

Numerous factors have contributed to the increase in waste production in large industries, among them steel and mining companies stand out due to their significant environmental impact, such as the pollution of terrestrial and aquatic environments, which has a direct influence on the reduction of the quality of life of local living beings. In this sense, this work investigated the feasibility of incorporating residues from the ornamental rock industry (known as abrasive sludge or RRO) in bentonite clay, aiming to achieve a viable technological route for use in the pelletizing of iron ore. The adopted methodology consisted of the chemical and physicochemical characterization of bentonite in its original state and the incorporation of ornamental rock tailings into bentonite by the following analyses: FRX, DRX, pH, moisture, apparent and absolute density. Subsequently, a statistical analysis of the ideal percentage of incorporation was carried out using the central composite rotational design method. The studied developments were evaluated based on the parameters adopted by Companhia Vale do Rio Doce (CVRD). From the FRX and XRD data, the samples were classified as silico-aluminous, adding more than 70% Si2O + Al2O3 and exhibiting a significant presence of quartz. The compositions that best met the value required by CVRD in relation to pH were four B20 samples, satisfying the basicity condition equal to at least 9.5. For bulk density, B30 presented 940.70 kg.m-3, a value close to the expected (961.20 kg.m-3), whereas for absolute density, two B20 samples showed better results: 2.55 and 2.58 for a benchmark of 2.4 to 2.5.

References

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10006 (2004) - Procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos. Rio de Janeiro. 2004

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10007 (2004) – Amostragem de Resíduos Sólidos. Rio de Janeiro. 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS INDÚSTRIAS DE FUNDIÇÃO DE FERRO E AÇO. (1997). CEMP-109: Materiais sob forma de pó usados em fundição.: 1984. 3p. Número de Chamada: CEMP 109 1997.CEMP-109: materiais sob forma de pó usados em fundição: determinação do teor de partículas grossas; método de ensaio – NORMA.

Barros Neto, B., Scarminio, I. S. & Bruns, R. E. (1996) Planejamento e Otimização de Experimentos. Editora Unicamp, Campinas, 278.

Braga, F. S., Buzzi, D. C.; Couto, M. C. L. & Lange, L. C. (2010) Environmental characterization of processing sludge of ornamental stones. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 15, 3, 237–244, 2010. DOI: 10.1590/s1413-41522010000300006.

Campos, A. R., Castro, N. F., Vidal, F. W. H. & Borlini, M. C. (2009) Tratamento e aproveitamento de resíduos de rochas ornamentais e de revestimento, visando mitigação de impacto ambiental. In: Simpósio de Geologia do Nordeste, Anais [...]. : CETEM - Capítulos de Livros, 16–25. DOI: 9788561121778.

Carty, W. M. & Senapati, U. (1998) Porcelain - Raw materials, processing, phase evolution, and mechanical behavior. Journal of the American Ceramic Society. DOI: 10.1111/j.1151-2916.1998.tb02290.x

Elzea, J. & Murray, H.H. (1995). Industrial Mineral and Rocks, AIME, 223-246, 1995.

Luz, A. B.; Sampaio, J. A. & Almeida, S. L. M. (2010). Tratamento de Minérios. CETEM/MCT, Rio de Janeiro, 5, 932.

Manhães, J. P. V. T. & Holanda, J. N. F. (2008) Characterization and classification of granitic rock powder solid waste produced by ornamental rock industry. Quimica Nova. DOI: 10.1590/S0100-40422008000600005

Menezes, R. R., Ferreira, H. S., Neves, G. A. & Ferreira, H. C. (2002) Uso de rejeitos de granitos como matérias-primas cerâmicas. Cerâmica. DOI: 10.1590/s0366-69132002000200008

Mourão, J. M. (2017) Aspectos conceituais relativos à pelotização de minérios de ferro. ABM Proceedings, 1407, 243.

Paiva, L. B., Morales, A. R. & Díaz, F. R. V. (2007). An overview on organophilic clays: properties, routes of preparation and applications. Applied Clay Science.

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J. & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da Pesquisa Científica - Licenciatura em Computação. Santa Maria/RS. Ed. UAB/NTE/UFSM.

Rego, G., Martínez, C., Quero, A., Blanco, T.P. & Borque, J.M.F. (2001) The effects of dust inhalation on slate industry workers. Medicina Clinica. DOI: 10.1016/S0025-7753(01)71802-7

Ribeiro, S. V. & Holanda, J. N. F. (2014) Soil-Cement Bricks Incorporated with Granite Cutting Sludge. International Journal of Engineering Science and Innovative Technology.

Sales, C. G. (2012) Rotas de beneficiamento para recuperação de minerais portadores de ferro do underflow do espessador de lamas da usina de brucutu, Tese de mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais.

Santos, M. M. A., Destefani, A. Z. & Holanda, J. N. F. (2013) Caracterização de resíduos de rochas ornamentais provenientes de diferentes processos de corte e beneficiamento. Revista Materia, 18, 4, 1442–1450. DOI: 10.1590/S1517-70762013000400005.

Silva, F. A. N. G. (2007) Estudos de Caracterização Tecnológica e Beneficiamento do Caulim da Região Borborema – Seridó, Tese de mestrado, Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Souza, A. J., Pinheiro, B. C. A. & Holanda, J. N. F. (2010) Recycling of gneiss rock waste in the manufacture of vitrified floor tiles. Journal of Environmental Management. DOI: 10.1016/j.jenvman.2009.09.032

Published

14/03/2022

How to Cite

NOGUEIRA, H. C. N.; SOUSA, A. A. P. de; PAIVA, W. de .; LIMA, G. G. C. de .; LIMA, A. R. M. de .; SOUSA, F. A. S. F. de. Bentonite incorporated with granite tailings applied in iron ore pelletizing . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 4, p. e16211427183, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i4.27183. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/27183. Acesso em: 16 nov. 2024.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences