Secagem de minério de ferro em vagões e pilha: experimentos e simulação computacional

A emissão de poeira decorrente do manuseio e transporte de materiais particulados representa um empecilho de produção e processo para as indústrias mineradoras. Estas emissões são mais acentuadas quando tais materiais se encontram pouco úmidos, pois a umidade reduzida torna as partículas mais leves e mais susceptíveis à dispersão. Diante dessas questões, este trabalho propõe uma metodologia para o estudo teórico e experimental do processo de secagem que ocorre em finos de minério de ferro quando os mesmos são transportados em vagão ou armazenados em pilhas a céu aberto. O objetivo é esclarecer o efeito da umidade superficial no processo de arraste eólico de minérios de ferro em superfícies úmidas, como ocorre no transporte de minério de ferro em vagões abertos e nos pátios de estocagem de pilha de minério. Neste estudo, foram realizados testes em túnel de vento utilizando um modelo de vagão com finos de minério de ferro e um modelo de pilha de minério de ferro. Um estudo de secagem com leito de minério de ferro a baixa velocidade é também apresentado usando um túnel de vento de secagem. Um modelo matemático em CFD foi desenvolvido e os resultados concordaram bem com os resultados experimentais. O modelo matemático permitiu a avaliação do comportamento da secagem para diferentes valores de velocidade do fluxo de ar. Através da metodologia de estudo estabelecida foi possível mapear a distribuição a umidade interna do leito que ajuda a compreender a dinâmica do mecanismo de secagem e como isso pode influenciar na emissão de partículas na superfície umidade desses materiais.