PELLET

  Peletización.-

            Por razones económicas, el procesado de minerales de hierro en plantas de  Alto Horno ó en Reducción Directa no es en la actualidad posible sin previa preparación. El propósito de preparar el mineral de hierro es la mejora cualitativa de deferentes características de la materia prima mediante:

(a).- Trituración mecánica, molienda, cribado y clasificación.

(b).- Separación física de los diferentes constituyentes para la eliminación de la    ganga de los minerales y preparación de los concentrados con alto contenido de hierro.

(c).- Tratamiento térmico ó químico para la eliminación de constituyentes volátiles que consumen energía tales como el H2O, CO2 , SO4, ó conversión de Hematita a Magnetita.

(d).- Cambios metalúrgicos mediante aditivos básicos los cuales disminuyen el consumo de energía de las etapas del proceso subsiguientes.

 Los pelets son  bolas producidas a partir de minerales de hierro y concentrados de diferente mineralogía y composición química con algunas importantes propiedades tales como:

• Distribución de tamaño uniforme con un rango de 9-15 mm de diámetro.
• Porosidad alta y uniforme de 25-30%.
• Alto contenido de hierro de más del 63%.
• Que no tenga pérdidas de material de forma volátil ó por ignición.
• Composición mineralógica uniforme  en la forma de hematita ó compuestos de    fácilmente reducible.
• Resistencia mecánica alta y uniforme.
• Resistente a la abrasión y que tenga buen comportamiento durante su transporte.
• Suficiente resistencia mecánica tanto durante  esfuerzos térmicos cómo  bajo condiciones reductoras.

La primer etapa en la elaboración del pelet es la formación de la bola en verde, es decir tal como se encuentra la mezcla original. Los granos finos de mineral de hierro teniendo una adecuada distribución de tamaño son rolados con la adición de un líquido humectante, usualmente agua, en dispositivos tales como tambores, discos ó conos. Durante la formación de la bola, es posible usar otros aditivos para mejorar las propiedades del pelet en verde y posteriormente ya cocidos como  es la adición de bentonita ó la caliza ó dolomita que permiten cambiar las propiedades metalúrgicas del pelet endurecido.

        En una segunda etapa, los pelets son secados y endurecidos para obtener las características tipias del pelet. Esto se obtiene en la mayoría de los casos, al calentar cuidadosamente la bola en verde en una atmósfera oxidante, justo por debajo del punto de ablandamiento del mineral usado.

        Durante este calentamiento, no solamente la estructura cristalina cambia, sino también otros enlaces aparecen, tales como las reacciones entre los constituyentes de la escoria y los de hierro. Los pelets calientes son cuidadosamente enfriados para mantener tanto como sea posible la estructura cristalina resultante así como evitar las grietas resultantes de tensiones.

        Los pelets en verde también ser endurecidos por aglutinantes que actúan hidráulicamente, tales como el cemento ó el hidróxido de calcio, posiblemente al usar vapor con altas presiones. Sin embargo, algunas propiedades de estos pelets difieren de aquellos endurecidos térmicamente.

MATERIA PRIMAS .-

        De  acuerdo a uso para Peletización y composición química, hay dos diferentes grupos de materias primas. Una de ellas consiste de aquellos materiales que aportan el hierro y representan la matriz del pelet y aquellos materiales que son bajos ó libres de hierro, y que exclusivamente  son utilizados para:

• Facilitar la aglutinación durante la formación del pelet.
• Mejorar la calidad del pelet desde el punto de vista físico-mecánico.
• Modificar las propiedades metalúrgicas del pelet.

La mayor cantidad de materiales portadores de hierro, consisten de  minerales naturales en la forma de minerales de alto grado ó de concentrados originados del beneficio de minerales de bajo grado. Cuando se utilizan minerales de alto grado, el contenido de hierro es superior al 65%, mientras que cuando son concentrados, estos tienen en promedio un 64% de hierro. Este tipo de materiales consiste principalmente de Hematita(Fe2O3), Magnetita(Fe3O4), Limonita (FeOOH) y como materiales secundarios la Pirita(FeS2)  y la Siderita( FeCO3).

AGLUTINANTES Y ADITIVOS.

        Los aglutinantes en conjunto con los minerales de hierro, sirven para mejorar las propiedades del pelet tanto en seco, como húmedo y ya el pelet endurecido. Aunque se han probado un gran número de sustancia orgánicas e inorgánicas, solamente la bentonita, la caliza, la cal y la dolomita son actualmente utilizados.

ADITIVOS.-

        El propósito, eficiencia y naturaleza de los aditivos usados, puede variar de la siguiente manera:

a).- Para mejorar solamente las propiedades físico -mecánicas del pelet en verde, seco y ya endurecido.

b).- Influye en las propiedades metalúrgicas y en la composición química del pelet.

c).- Solo para propósitos metalúrgicos.

d).- Pueden ser líquidos, sólidos, solubles e insolubles.

e).- Pueden reaccionar con agua, formando hidratos, gel, enlaces con la sal con una simultánea influencia en el contenido de humedad.

f).- Pueden evaporarse, quemarse ó volatilizarse durante el tratamiento térmico.

g).- pueden formar compuestos con los constituyentes del mineral, con la ganga y con los óxidos de hierro.

Algunos de ello inclusive tienen carácter también de aglomerantes tales como:

a).- Compuesto de Cal y Cal-Magnesio.

b).- Materiales de reciclaje.

c).- Sustancias a base de Sílice tal como el cuarzo, cuarzita ó material con alto contenido de cuarzo.

         Este material base silicio, es a veces utilizado para  obtener una cierta fase intergranular.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES DE HIERRO.

        Las propiedades físicas de los finos de mineral de hierro, son los factores que más influyen en la formación de la bola en verde y en función de cómo actúan, se puede mejorar la calidad del pelet. Tales factores son:

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