Desenvolvimento de processo de redução carbotérmica de minério de ferro utilizando biomassa como fonte de carbono

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

 

 

 

Resumo

O processo convencional de redução do minério de ferro em alto forno é responsável por 75% das emissões de CO2 geradas pela fabricação de aço. Além disso, necessita de qualidade específica de matéria prima e tem alta demanda energética. Sendo de 21Gj por tonelada de aço no Brasil. Logo, é necessário haver uma alternativa que reduza a emissão de CO2 e que tenha versatilidade quanto ao tipo de matéria prima necessária. Assim objetivo desta pesquisa consiste no estudo do uso de diferentes tipos de biomassas como fontes alternativas de carbono na composição de briquetes autorredutores, tendo a função de atuar como fonte de energia térmica e agente redutor no processo de redução do minério de ferro. Os tipos de biomassa utilizados foram bagaço de cana-de-açúcar, carvão de resíduo de palma  e carvão de casca de eucalipto. Para tanto, foram realizadas caracterizações físicas e químicas das matérias primas e dos briquetes autorredutores. Também foram feitas simulações termodinâmicas, ensaios de redução, ensaio de  fusão, estudo cinético e caracterizações dos produtos reduzidos.

 

Abstract

Iron ore reduction conventional process in blast furnace is responsible for 75% of CO2 emissions generated by steelmaking. In addition, needs raw material with specific quality and demand high energy (21Gj per ton of steel in Brazil). Therefore, is necessary to have an alternative that reduces the CO2 emission and that has versatility as to the type of raw material needed. Thus, the objective of this research is to study the use of different types of biomass as alternative sources of carbon in the self-reducing briquettes composition. Acting as a source of thermal energy and a reducing agent in the process of reducing iron ore. The types of biomass used were sugarcane bagasse, palm residue coal and eucalyptus bark coal. For this, physical characterizations and chemical characterizations of raw materials and self-reducing briquettes were carried out. Thermodynamic simulations, reduction tests, fusion tests, kinetic studies and reduced products characterizations were also carried out.

 

Fluxograma

 

 

 

Pesquisas Relacionadas

Recuperação de cobalto de catalisadores Exauridos da Industria Petroquímica através de Redução Termoquímica.

Recuperação de ferro em rejeito de zinco.

Recuperação de metais nos sub-produtos do processamento da cassiterita.

Reciclagem da escória de aciaria.

Reciclagem da poeira de aciaria elétrica na sinterização de minério de ferro visando a eliminação de zinco.

 

 

Financiamento

Projeto financiado pela CAPES/PROEX (01/03/2020 até 31/05/2022) com complementação da FUSP (Fundação de Apoio à Universidade de São Paulo).

Empresa: Tecnored

Período: 02/2020 até 04/2021

 

 

Publicações

COLETI, J. L. Utilização de carvões provenientes de biomassas como fonte de energia renovável na autorredução de briquetes confeccionados com poeira de aciaria LD, elétrica e ferrita de zinco. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2019.

JUNCA, E. Reciclagem de poeira de aciaria: estudo da redução da poeira de aciaria LD, elétrica e ferrita de zinco. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2014.

RODRIGUES, G. F. Estudo da redução de pelotas de minérios de ferro por hidrogênio e mistura de hidrogênio com monóxido de carbono. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2014.

TELLES, V. B. Estudo da Influência da Sinterização de Minérios de Ferro na Redução por Hidrogênio. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2015.

TELLES, V. B. Reciclagem da poeira de aciaria elétrica na sinterização de minério de ferro visando a eliminação de zinco. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2010.