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Revista Foco |Curitiba (PR)| v.16.n.12|e3432| p.01-25 |2023 
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 Marina Filizzola Melquiades de Oliveira, Elenice Maria Schons Silva, Fernando 
Soares Lameiras, Leone Freire da Silva, André Carlos Silva 
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BRIQUETAGEM DE MINÉRIO DE FERRO: UMA REVISÃO 
 
REVIEW OF IRON ORE BRIQUETTING 
 
BRIQUETING MINERAL DE HIERRO: UNA REVISIÓN 
 
Marina Filizzola Melquiades de Oliveira1 
Elenice Maria Schons Silva2 
Fernando Soares Lameiras3 
Leone Freire da Silva4 
André Carlos Silva5 
 
DOI: 10.54751/revistafoco.v16n12-021 
Recebido em: 03 de Novembro de 2023 
Aceito em: 04 de Dezembro de 2023 
 
 
 
RESUMO 
Comparativamente aos métodos convencionais de aglomeração de finos de minério de 
ferro, como a sinterização e a pelotização, a briquetagem destaca-se como uma 
tecnologia de menor intensidade em termos de investimento de capital e redução do 
impacto ambiental. Esse destaque é principalmente atribuído à sua simplicidade e 
flexibilidade, além da exigência por temperaturas de secagem moderadas, que 
contribuem para a diminuição das emissões de CO2, tornando-a uma opção mais 
econômica e ecologicamente amigável em relação à sinterização e pelotização. Diante 
das inúmeras vantagens oferecidas pela briquetagem, diversos pesquisadores têm 
demonstrado um interesse cada vez maior em explorar os briquetes como uma 
alternativa viável para a aglomeração de finos de minério de ferro. Contudo, o desafio 
ao incorporar a briquetagem nos processos minero-metalúrgicos reside na identificação 
das condições ideais, especialmente na escolha de um aglomerante capaz de produzir 
briquetes que atendam às especificações exigidas pelo mercado. Este artigo tem como 
objetivo central realizar uma análise da relevância da briquetagem na indústria mínero-
metalúrgica como um método de aglomeração de minério de ferro, explorando suas 
vantagens significativas em termos de eficiência, impacto ambiental e qualidade do 
produto. 
 
 
1 Mestre em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Centro de 
desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDNT). Av. Pres. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte - MG, 
CEP: 31270-901. E-mail: filizzolamarina@gmail.com 
2 Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Universidade 
Federal de Catalão (UFCAT). Laboratório de Modelamento e Pesquisa em Processamento Mineral (LAMPPMIN), Rua 
08, 25, Catalão, Goiás, Brasil. E-mail: eschons@ufcat.edu.br 
3 Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Centro de 
desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDNT). Av. Pres. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte - MG, 
CEP: 31270-901. E-mail: fsl@cdtn.br 
4 Mestrando em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Campus da 
Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Pres. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte - MG, 
CEP: 31270-901. E-mail: leonesilva.eng@gmail.com 
5Pós-Doutor em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Universidade Federal de 
Catalão (UFCAT). Laboratório de Modelamento e Pesquisa em Processamento Mineral (LAMPPMIN), Rua 08, 25, 
Catalão, Goiás, Brasil. E-mail: ancarsil@ufcat.edu.br 
mailto:filizzolamarina@gmail.com
mailto:eschons@ufcat.edu.br
mailto:fsl@cdtn.br
mailto:leonesilva.eng@gmail.com
mailto:ancarsil@ufcat.edu.br
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 BRIQUETAGEM DE MINÉRIO DE FERRO: UMA REVISÃO 
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Palavras-chave: Minério de ferro; aglomeração mineral; briquetagem. 
 
ABSTRACT 
In comparison to conventional methods of agglomerating iron ore fines, such as sintering 
and pelletization, briquetting stands out as a technology of lower capital investment and 
reduced environmental impact. This distinction is primarily attributed to its simplicity and 
flexibility, along with the requirement for moderate drying temperatures that contribute to 
the reduction of CO2 emissions, making it a more economical and environmentally 
friendly option compared to sintering and pelletization. Given the numerous advantages 
offered by briquetting, several researchers have shown an increasing interest in 
exploring briquettes as a viable alternative for agglomerating iron ore fines. However, the 
challenge in incorporating briquetting into mining and metallurgical processes lies in 
identifying the ideal conditions, especially in selecting a binder capable of producing 
briquettes that meet market specifications. The central aim of this article is to conduct an 
analysis of the relevance of briquetting in the mining and metallurgical industry as a 
method for agglomerating iron ore, exploring its significant benefits in terms of efficiency, 
environmental impact, and product quality. 
 
Keywords: Itabirite; iron ore; magnetic separation; tailings concentration. 
 
RESUMEN 
En comparación con los métodos convencionales de aglomeración de mineral de hierro 
fino, como la sinterización y la pelotización, el sobornado destaca como una tecnología 
de menor intensidad en términos de inversión de capital y menor impacto ambiental. 
Este énfasis se atribuye principalmente a su simplicidad y flexibilidad, así como a la 
necesidad de temperaturas moderadas de secado, que contribuyen a la reducción de 
las emisiones de CO2, lo que lo convierte en una opción más económica y respetuosa 
con el medio ambiente en relación con el sinterizaje y las pellets. En vista de las 
innumerables ventajas que ofrece el soborno, varios investigadores han mostrado un 
interés cada vez mayor en la explotación de briquetas como alternativa viable para la 
aglomeración de los extremos de mineral de hierro. Sin embargo, el reto de incorporar 
el briqueting en los procesos metalúrgicos minerales es identificar las condiciones 
ideales, especialmente la elección de un aglomerante capaz de producir briquetas que 
cumplan las especificaciones del mercado. El presente artículo tiene como objetivo 
central un análisis de la relevancia del briqueting en la industria metalúrgica mineral 
como método de aglomeración de mineral de hierro, explorando sus ventajas 
significativas en términos de eficiencia, impacto ambiental y calidad de producto. 
 
Palabras clave: Mineral de hierro; aglomeración mineral; briqueteo. 
 
 
1. Introdução 
O beneficiamento de minério de ferro, comumente, gera produtos que são 
classificados de acordo com sua granolumetria, são eles (De Moraes et al., 
2018): 
• Granulado (Lump ore): tem granulometria acima de 6,3 mm; 
• Sinter Feed: partículas finas, com tamanho variando entre 0,15 
mm e 6,3 mm; 
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• Pellet Feed: partículas ultrafinas, com granulometria abaixo de 
0,15 mm. 
Dentre essas variantes, minérios de ferro finos são de difícil 
aproveitamento nos processos siderúrgicos. Isso ocorre, principalmente, porque 
as partículas finas interferem na homogeneidade da passagem dos gases dentro 
dos fornos redutores. Além disso, os materiais finos são facilmente carreados 
pelo fluxo de gases durante o processo, o que gera grande quantidade de 
emissão de poeira na atmosfera, com pouco aproveitamento do material 
(Campos et al., 2010). Diante dessa realidade, faz-se necessária a busca de 
processos que otimizem o aproveitamento desses finos e ultrafinos, facilitando 
seu manuseio, transporte e utilização. Nesse contexto, emergem os processos 
de aglomeração como uma solução efetiva para a utilização dos minérios deferro em forma de finos e ultrafinos. 
Na indústria minero-metalúrgica, três principais processos de 
aglomeração de finos são empregados: sinterização, pelotização e briquetagem, 
resultando na produção de sínter, pelotas e briquetes, como representado na 
Figura 1. 
 
Figura 1 – Aglomerados de minério de ferro: (a) sínter, (b) pelotas e (c) briquetes. 
 
Fonte: autoria própria (2023). 
 
A briquetagem consiste na produção de aglomerados compactados por 
meio de alta pressão, podendo ser adicionados ligantes ou aglomerantes para 
auxiliar no processo de moldagem. Isso resulta em um produto com formato, 
tamanho e parâmetros mecânicos adequados para sua utilização posterior 
(Pietsch, 2003). Em comparação com os processos convencionais de 
sinterização e pelotização, a briquetagem é menos intensiva em termos de 
investimento de capital e geralmente causa menos impacto ambiental. Isso 
ocorre porque a briquetagem é um processo relativamente mais simples, com 
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menos etapas e maior flexibilidade em relação à granulometria dos materiais de 
alimentação. Além disso, não requer altas temperaturas de secagem, o que 
reduz as emissões de CO2 e torna o processo menos oneroso em comparação 
com a sinterização e a pelotização. Outra vantagem da briquetagem é a 
flexibilidade na escolha dos materiais de alimentação. Diferentes tipos de finos 
de minério de ferro, subprodutos e resíduos da indústria de ferro e aço podem 
ser combinados e aglomerados em briquetes, permitindo uma melhor utilização 
desses recursos e uma maior eficiência energética nos processos produtivos. 
 Diante das inúmeras vantagens oferecidas pela briquetagem, 
especialmente em relação à menor emissão de CO2, várias empresas produtoras 
de sínter ou pelotas, assim como pesquisares da área minero metalúrgica têm 
demonstrado um interesse crescente em estudar briquetes como um método 
alternativo para a aglomeração de finos de minério de ferro. Com a adoção da 
briquetagem, as empresas podem alcançar benefícios econômicos, ambientais 
e operacionais, otimizando seus processos de produção e contribuindo para a 
sustentabilidade do setor mínero-metalúrgico. A tendência de utilizar briquetes 
como uma alternativa viável e eco-friendly na aglomeração de finos de minério 
de ferro continua a crescer, impulsionando a inovação e o desenvolvimento de 
novas tecnologias nesse campo. 
O propósito central deste artigo de revisão reside em conduzir uma 
análise abrangente da relevância da briquetagem na indústria minero-
metalúrgica como método de aglomeração de minério de ferro. O escopo do 
artigo abrange a avaliação das metodologias, tecnologias e processos 
empregados e em fase de desenvolvimento no âmbito da briquetagem. A revisão 
em questão dedica-se, também, a analisar criteriosamente a diversidade de 
aglomerantes e aditivos empregados com o intuito de aprimorar a qualidade dos 
briquetes, ao passo que se debruça sobre os desafios inerentes à sua produção 
em larga escala e à sua viabilidade comercial. 
 
2. A Briquetagem na Indústria Metalúrgica Ferrosa 
Conforme mencionado por Bizhanov & Chizhikova (2020), a patente 
inaugural relacionada à briquetagem foi concedida a William Easby, em 1848. O 
método desenvolvido por Easby viabilizou a formação de aglomerados sólidos 
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com diversidade de tamanhos e formatos, por meio da aplicação de pressão em 
partículas finas de carvão mineral. No entanto, apenas no final do século XIX é 
que a produção de briquetes evoluiu para um processo industrial moderno. A 
partir de 1901, a Köppern, uma das mais respeitáveis fabricantes de 
briquetadeiras industriais, iniciou a utilização da prensa de rolos, que 
permaneceu em uso pelas cinco décadas seguintes para gerar briquetes de 
carvão, empregados como fonte de combustível tanto para uso doméstico 
quanto industrial. Esse cenário permaneceu inalterado até que o carvão 
gradualmente cedeu lugar para o petróleo e o gás como fontes de energia 
predominantes (Koppern, 2013). 
Durante o início do século XX, os metalurgistas se depararam com a 
necessidade de aglomerar minério de ferro fino. Nessa época foi implantado na 
Suécia e Finlândia o primeiro projeto de sucesso para produzir briquetes de 
minério de ferro magnetita, idealizado Gustav Gröndal. Para alcançar a 
resistência mecânica requerida sem aglutinante, os briquetes eram curados em 
câmaras cujas temperatura de combustão ao queimar o gás alcançava 1300 °C 
ou 1400 °C e, com esse aquecimento, as partículas eram suficientemente 
sinterizadas para criar um briquete sólido e resistente (Kurunov & Bizhanov, 
2014). A experiência operacional das primeiras fábricas de briquetes mostrou 
que o potencial de aglomeração sem materiais ligantes é limitado devido à 
resistência insuficientemente alta dos briquetes brutos e à necessidade de uma 
queima custosa. À medida que a tecnologia dos aglomerantes foi evoluindo, os 
briquetes passaram a ser fabricados em temperaturas mais baixas, graças ao 
uso de diferentes materiais. Um exemplo disso é Pitkäranta, na Finlândia, onde 
a cal era empregada como agente de ligação, representando de 3% a 5% da 
massa do briquete. Após duas semanas de cura, os briquetes era aquecidos a 
800 °C para posterior endurecimento (Kurunov & Bizhanov, 2014). 
A partir da década de 1920, a produção de briquetes já não atendia às 
crescentes necessidades da produção de alto-forno para materiais primas 
aglomerados e a briquetagem foi rapidamente substituída pela tecnologia de 
sinterização desenvolvida até então. A sinterização praticamente substituiu a 
briquetagem na metalurgia do ferro. Assim, por exemplo, em 1923, a maior parte 
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das fábricas de briquetes foram substituídas por plantas de sinterização 
(German, 2013). Em meados da década 40, a pelotização de minério foi 
desenvolvida como uma alternativa à sinterização. O processo de pelotização 
envolve a transformação de finos de minério de ferro em pequenas esferas 
(pelotas) através de um processo de aglomeração. A primeira planta de 
pelotização comercial foi construída em 1954 em Hibbing, Minnesota, nos 
Estados Unidos, pela empresa Erie Mining Company (hoje conhecida como ERP 
Iron Ore). A tecnologia de pelotização continuou a se desenvolver ao longo das 
décadas seguintes, com melhorias nos equipamentos, métodos de aglomeração 
e controle de qualidade das pelotas (Meyer, 1980). 
Mesmo com a predominância da sinterização e pelotização, estudos e 
pesquisas para a fabricação de briquetes a partir de minério de ferro continuam 
sendo conduzidos em várias partes do mundo. As pesquisas geralmente se 
concentram na otimização das condições de briquetagem para alcançar 
briquetes de alta qualidade e com características desejadas para aplicações 
específicas, como alto-forno, redução direta e outros processos metalúrgicos. 
 
3. Briquetagem em Prensa de Rolos 
No processo de briquetagem por meio da prensa de rolos, figura 2, a 
mistura é introduzida na abertura entre dois rolos que giram em sentidos 
contrários, porém com a mesma velocidade. Esses rolos apresentam uma 
superfície com cavidades ou moldes simetricamente localizados, que formam 
semi-briquetes. Durante a rotação dos rolos, ocorre a junção das cavidades, 
capturando o materiale comprimindo-o. Essa compressão bilateral do material 
contribui para uma distribuição mais uniforme de sua densidade por volume. 
Posteriormente, conforme os rolos giram, as células divergem e o briquete cai 
por gravidade, pronto para ser utilizado (Carvalho & Brinck, 2010). 
 
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Figura 2 – Princípio da briquetagem em prensa de rolos. 
 
Fonte: Koeppern (2023). 
 
3.1 Etapas de Briquetagem 
O processo de briquetagem de minério de ferro pode ser dividido em 
quatro etapas distintas: preparação, mistura, compressão e tratamento térmico, 
conforme ilustrado na figura 3. 
 
Figura 3 – Esquema simplificado de briquetagem de minério de ferro: (1) preparação do 
material, (2) mistura, (3) compactação em briquetadeira e (4) cura em forno. 
 
Fonte: autoria própria (2023). 
 
3.1.1 Preparação do Material 
O processo de preparação, em briquetagem de minério de ferro, é 
essencial para garantir a qualidade e eficiência do produto. A primeira etapa 
desse processo é a determinação das propriedades do material a ser 
compactado, incluindo a sua granulometria, umidade, teor de ferro e outras 
características. A partir disso, são definidos os parâmetros a serem utilizados no 
processo de briquetagem, como a pressão a ser aplicada, a taxa de 
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compactação e a umidade ideal (Carvalho & Brinck, 2010). Em alguns casos, é 
necessário realizar um processo de cominuição para obter um tamanho de 
partícula adequado para a briquetagem, como por exemplo em prensa de rolos 
tipo HPGR. 
 
3.1.2 Mistura 
A mistura é uma etapa importante para se obter briquetes com qualidade 
dentro das especificações desejadas. Nessa etapa, os componentes são 
misturados em proporções adequadas para formar uma massa homogênea que 
possa ser compactada e moldada em briquetes. A mistura realizada de forma 
adequada permite obter uma massa homogênea de minério e outros materiais 
que podem ser adicionados, ligantes, água e outros aditivos, como agentes 
redutores e fundentes. 
Os componentes utilizados na mistura podem variar de acordo com as 
exigências do processo de briquetagem e as características desejáveis do 
briquete. Entre os componentes mais utilizados para produção de briquetes para 
indústria siderúrgica estão os aglomerantes ou ligantes, água e outros aditivos, 
como agentes redutores e fundentes. 
Nas instalações de briquetagem, é prática comum empregar misturadores 
de alta intensidade, como tambores rotativos verticais ou inclinados. Esses 
equipamentos têm a capacidade de manipular grandes volumes de material e 
assegurar uma distribuição uniforme de seus componentes, um aspecto crucial 
para a obtenção de produtos de elevada qualidade. Em experimentos de escala 
laboratorial, utiliza-se frequentemente misturadores mais simples, como a tigela 
rotativa, onde o processo de homogeneização requer aproximadamente de 3 a 
10 minutos (El-Hussiny & Shalabi, 2011; Vining et al., 2017). A correta mistura 
conduz à completa homogeneização do material e garante um maior número de 
pontos de ligação, aprimorando, assim, a resistência mecânica das briquetes. 
De acordo com (Carvalho & Brinck, 2010), é importante garantir que a 
mistura esteja suficientemente seca no condicionador entre o misturador e a 
prensa, a fim de evitar problemas. Caso contrário, os gases presentes nos 
briquetes, geralmente vapor d'água, ficam presos e sofrem uma forte 
compressão. Quando os briquetes são liberados da prensa e a pressão é 
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relaxada, os gases se expandem, resultando em fraturas no briquete. Além 
disso, de acordo com o autor mencionado, nos casos de materiais com baixa 
densidade aparente, é essencial remover grandes volumes de ar antes de 
alimentar o material na unidade de compactação. Para lidar com essa situação, 
é recomendável o uso de alimentadores a vácuo, responsáveis pela remoção ar 
ou gases antes que o material seja alimentado no misturador. 
Compactação 
Durante o processo de compactação, a pressão aplicada sobre o material 
aumenta progressivamente à medida que este passa entre os rolos, desde o 
início da compressão até atingir seu valor máximo no ponto de menor distância 
entre os rolos. Subsequentemente, a pressão diminui abruptamente antes da 
liberação e ejeção do aglomerado. Assim, à medida que os materiais são 
alimentados entre os rolos, são submetidos a uma pressão inicial que quebra a 
estrutura solta e promove a aderência entre as partículas, de acordo com 
Carvalho e Brinck (2010). 
Posteriormente, os materiais são continuamente direcionados para a zona 
de compressão máxima, onde a pressão entre os rolos é aumentada. Essa 
compressão intensa desempenha um papel fundamental na formação dos 
briquetes, comprimindo as partículas e fundindo-as por meio da ativação dos 
ligantes ou aditivos presentes. 
A pressão aplicada na compactação de briquetes em prensas de rolos 
pode variar de 40MPa a 150 Mpa (Bizhanov & Chizhikova, 2020). É importante 
ressaltar que a aplicação de uma pressão excessiva também pode levar a 
diminuição da porosidade do briquete, reduzindo seu valor metalúrgico nos 
processos de redução. Além da pressão, a duração do processo de prensagem 
afeta significativamente a resistência dos briquetes. Para briquetes de minério 
de ferro, geralmente recomenda-se não mais do que seis a oito rotações dos 
rolos por minuto (Kurunov & Bizhanov, 2014).Conforme os briquetes são 
formados, são empurrados para fora da prensa de rolos por meio de sulcos ou 
canaletas especiais nas superfícies dos rolos, permitindo a ejeção dos briquetes 
acabados. 
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3.1.3 Cura 
A etapa de cura desempenha um papel importante ao conferir 
propriedades mecânicas aos briquetes, tornando-os adequados para etapas 
subsequentes, como transporte e empilhamento até sua utilização final. Os 
briquetes recém-saídos das prensas, conhecidos como briquetes verdes, podem 
passar por um processo de secagem em temperatura ambiente ou seguem para 
tratamento térmico. 
De acordo com Nheta et al. (2018) a decisão de realizar a etapa de cura 
em temperatura ambiente ou tratamento térmico depende das características 
dos ligantes ou aditivos utilizados e das propriedades desejadas dos briquetes. 
Alguns sistemas de briquetagem empregam ligantes que não requerem cura 
térmica, como ligantes autoadesivos ou aglomerantes químicos que reagem em 
temperatura ambiente. Por outro lado, outros sistemas exigem um processo de 
tratamento térmico. Os parâmetros do tratamento térmico, como a temperatura 
e o tempo de exposição, variam de acordo com os materiais utilizados e as 
propriedades desejadas dos briquetes finais. 
O tratamento térmico pode ser realizado em estufas, fornos ou câmaras 
especiais, onde os briquetes são colocados e submetidos às condições de 
temperatura controlada. Durante esse processo, ocorre a evaporação de 
umidade residual e a ativação dos ligantes, resultando no fortalecimento da 
estrutura dos briquetes (Pietsch, 2003). De modo geral, a etapade cura nos 
aglomerados de minério de ferro no processo de briquetagem é conduzida a 
temperaturas mais baixas e/ou com durações de cura mais curtas (Vining et al., 
2017) em relação aos aglomerados gerados por meio de pelotização ou 
sinterização. Essa particularidade torna o processo de briquetagem mais 
atrativo, uma vez que temperaturas de cura mais baixas resultam em custos 
operacionais menores e uma taxa reduzida de emissão de CO2 (Hasan et al., 
2019). 
 
 3.2 Fatores de Avaliação para a Produção de Briquete 
3.2.1 Tamanho e Forma 
Os briquetes são produzidos em diferentes geometrias como cilíndricos, 
travesseiros, ovais, retangulares, hexagonais, tetraédricos (ou seja, um quarto 
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de laranja), e racionais (Rahman et al., 1989). Na figura 4, pode-se observar 
alguns exemplos de moldes utilizados na fabricação desses aglomerados. 
Algumas formas, como o hexagonal, podem apresentar muitas quinas e 
imperfeições, resultando em briquetes fora de especificação. Sendo assim, para 
garantir a qualidade dos briquetes e facilitar seu armazenamento, transporte e 
posterior processamento metalúrgico, é recomendado trabalhar com formatos 
mais simples e homogêneos, que garantam a uniformidade dos briquetes 
produzidos, como os formatos do tipo “travesseiros”. 
 
Figura 4. Exemplos de formatos de briquetes: (1) cilíndrico, (2) travesseiro, (3) retângulo e (4) 
hexagonal. 
 
Fonte: autoria própria (2023). 
 
Os tamanhos dos briquetes fabricados por prensas de rolo variam de 
acordo com a finalidade de utilização. Um dos maiores produtores de prensas 
de rolo, Köppern, utiliza os seguintes tamanhos de briquetes: 33 x 30 x 20 mm 
para alto-fornos e reatores de redução direta; 46 x 34 x 20 mm para fornos 
elétricos a arco, fornos de fusão de minério e conversores a oxigênio básico; 
62,5 x 53 x 34 mm para fornos a copela/cuba (Bizhanov & Chizhikova, 2020) 
Rahman et al. (1989) conduziram um estudo para investigar como o 
tamanho e a forma influenciam a resistência dos briquetes. Os autores 
analisaram a resistência à compressão de briquetes de carvão em formato 
cilíndrico e em formato ovoide/travesseiro. Os briquetes foram submetidos a 
ensaios de resistência à compressão axial vertical (ou seja, compressão de 
superfície) e compressão lateral horizontal (ou seja, compressão de linha). Os 
resultados revelaram o seguinte: 
• A resistência à compressão de superfície dos briquetes cilíndricos 
aumentaram com o encurtamento do comprimento, ou seja, com a 
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diminuição da razão entre o comprimento e o diâmetro dos briquetes (L/D) 
(Figura 5); 
• Nos briquetes cilíndricos, a resistência à compressão axial é 
geralmente cerca de 10 vezes maior do que a resistência à compressão 
lateral; 
• Para briquetes em formato ovoide ou de travesseiro, em todos os 
tamanhos testados e em diferentes posições - horizontal plana 
(compressão de ponto), vertical longitudinal (compressão de ponto/linha) 
e horizontal lateral na junção (compressão de ponto/linha) - foi observada 
a mesma resistência à compressão de ponto. 
 
Figura 5: Briquetes cilíndricos de diferentes tamanhos submetidos a teste de compressão. 
 
Fonte: Rahman et al. (1989). 
 
3.2.2 Força de Compactação 
O processo de compactação de uma mistura pode ser dividido em três 
estágios, como descrito na teoria geral de prensagem de Kurunov & Bizhanov 
(2014). No primeiro estágio, ocorre uma reorientação das partículas sem que 
haja alteração em sua forma ou tamanho. Algumas técnicas de aglomeração por 
pressão, que utilizam ligantes ou mecanismos de ligação inerentes, não aplicam 
forças que densificam além desse ponto. No entanto, aumentando-se a pressão, 
inicia-se o segundo estágio, em que as partículas mais maleáveis são 
deformadas, enquanto as quebradiças são fragmentadas. Durante essa fase de 
compactação, a estrutura da mistura é alterada drasticamente, e o espaço vazio 
é reduzido até que o estado "hidrostático" seja alcançado. Nesse estado, não há 
mais densificação, e o compacto responde como um sólido incompressível. Por 
fim, no último estágio, ocorrem mudanças plásticas na estrutura do material, o 
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que resulta em sua compactação final e completa. 
Para a briquetagem de um material específico, é necessário determinar 
experimentalmente a força mínima de compressão necessária, levando em 
consideração suas características, o diâmetro dos rolos e a forma e tamanho do 
briquete. 
Segundo Bizhanov & Chizhikova, (2020), a aplicação de alta pressão é 
vantajosa somente na briquetagem sem ligante, pois no caso do uso de 
aglutinantes orgânicos, por exemplo, a aplicação de alta pressão pode resultar 
no espremimento do aglutinante na superfície dos briquetes, unindo-os. Também 
é importante ressaltar que o aumento da pressão aplicada pode diminuir a 
porosidade do briquete, o que pode afetar seu valor metalúrgico nos processos 
de redução. 
Outro efeito deletério do uso de alta pressão na produção de briquetes, é 
o aparecimento de rachaduras (Bizhanov & Chizhikova, 2020) (Hasan et al., 
2019). Segundo Bizhanov & Chizhikova (2020),a estrutura do material prensado 
nos rolos pode sofrer alterações devido à deformação elástica e irreversível, à 
destruição das partículas quebradiças ou deformação das partículas maleáveis 
do material prensado e à formação de rachaduras, a pressões acima de 10 MPa. 
Narita et al., (2015) abordaram a influência da pressão na resistência à 
compressão de briquetes autorredutores de minério de ferro. Os pesquisadores 
analisaram a resistência à compressão e densidade aparente de briquetes 
produzidos em pressões de 26, 53, 79 e 105 Mpa antes e após tratamento 
térmico em forno pré-aquecido a 773 K para partículas de carvão com tamanhos 
abaixo de 0,074 mm. Os resultados mostraram que a pressão de briquetagem 
tem uma forte influência na resistência à compressão dos briquetes antes do 
tratamento térmico, mas essa influência foi observada apenas em pressões 
abaixo de 79 MPa. Acima desse ponto, a resistência à compressão antes do 
tratamento térmico se mostrou constante. Em contraste, a densidade aparente 
aumentou à medida que a pressão de briquetagem aumenta. Isso indica que a 
densidade aumentada não é suficiente para explicar a resistência à compressão 
dos briquetes antes do tratamento térmico. De acordo com os autores, essa 
discrepância ocorreu porque, para pressões de briquetagem altas (105 Mpa, 
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neste caso), dois fenômenos deletérios ocorreram nos briquetes: geração de 
rachaduras horizontais devido ao atrito entre a mistura e a parede da matriz e 
rachaduras devido a recuperação elástica do briquete quando este é extraído da 
briquetadeira. Assim, para garantir a formação de briquetes de alta qualidade e 
maximizar o valor do produto final, é crucial equilibrar a pressão aplicada durante 
a compressão. 
 
3.2.3 Umidade 
A umidade é um fator crítico que, pode afetar significativamente a 
qualidade dos briquetes produzidose, portanto, é importante controlá-la 
cuidadosamente durante todo o processo de briquetagem. A umidade ideal 
depende do material e do tipo de aglutinante utilizado, além de influenciar no 
valor da pressão a ser aplicada 
Uma quantidade excessiva de umidade pode tornar o material difícil de 
compactar e pode resultar em briquetes que são frágeis, quebradiços e que se 
desintegram facilmente. Além disso, o aumento da umidade pode reduzir as 
propriedades energéticas e a qualidade da combustão dos briquetes. Por outro 
lado, uma umidade muito baixa pode tornar o material pulverulento, o que pode 
dificultar o processo de briquetagem (Brožek, 2016). 
A umidade também desempenha um papel crucial na eficiência do 
processo de cura ou secagem dos briquetes. Briquetes com teores elevados de 
umidade demandam mais energia para serem secos, resultando em aumentos 
nos custos de produção. Como demonstrado por Brožek (2013), o teor de 
umidade dos briquetes ainda pode variar ao longo de períodos prolongados de 
armazenamento, principalmente dependendo das condições de 
armazenamento. Portanto, é de suma importância manter um rigoroso controle 
da umidade ao longo de todo o processo de briquetagem, a fim de assegurar a 
qualidade dos briquetes produzidos e manter os custos de produção sob 
controle. 
No estudo realizado por Vining et al. (2017), foram investigados os efeitos 
do teor de umidade e das condições de operação na briquetagem de finos de 
minério de ferro hematita-goethita. Os pesquisadores concluíram que a umidade 
da alimentação, que variou entre 4-12% em peso, foi o parâmetro operacional 
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crítico em relação ao desempenho da briquetagem e à qualidade dos briquetes, 
enquanto a pressão e a velocidade dos rolos tiveram efeitos secundários. Os 
resultados indicaram que o melhor rendimento de briquetes foi obtido com um 
nível de umidade de alimentação de 7,5 - 8,5%. Rendimentos mais baixos foram 
obtidos nos níveis mais altos e mais baixos de umidade. Além disso, foi 
observado que a força de esmagamento dos briquetes aumentou à medida que 
o teor de umidade diminuiu. 
 
3.2.4 A Presença de Ar no Briquetes 
A presença de ar, que fica aprisionado dentro do material durante a 
compressão e é liberado após o término da pressão externa, representa um fator 
limitante na eficácia do processo de compactação do material a ser prensado. 
Isso resulta na formação de briquetes porosos, que possuem menor resistência 
e, possivelmente, não atendem às especificações exigidas. 
Conforme observado por Bizhanov & Chizhikova (2020), a presença de 
aglutinante dificulta a remoção do ar dos briquetes, uma vez que o aglutinante 
preenche uma proporção significativa dos poros. Para evitar esse problema, é 
crucial assegurar a remoção máxima de ar da mistura a ser briquetada. Isso pode 
ser alcançado reduzindo a taxa de compressão do material, o que facilita a 
liberação do ar dos espaços porosos durante a compactação. 
A diversificação no tamanho das partículas também desempenha um 
papel importante na eliminação do ar do material. Nesse caso, as lacunas entre 
as partículas maiores são preenchidas por partículas menores, tornando mais 
fácil a liberação do ar retido durante o processo de compressão do material. 
 
3.2.5 Tamanho das Partículas 
De acordo com Kurunov & Bizhanov (2014), o tamanho máximo de 
partícula recomendado para a briquetagem por rolo geralmente fica na faixa de 
5 - 6 mm. Entretanto, a presença de partículas menores, favorecida pela 
multifracionalidade, pode contribuir significativamente para a eficiência do 
processo. Isso ocorre ao preencher os espaços entre as partículas maiores e 
promover o deslocamento de ar. 
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 Além disso, segundo Olugbade & Ojo (2021), aumentar a porcentagem 
de partículas pequenas e finas preenche os espaços entre as partículas maiores, 
resultando em uma maior área de contato entre as partículas e, 
consequentemente, em uma formação mais robusta de ligações, o que leva a 
um aumento na resistência à compressão. 
Um estudo conduzido por (Li et al., 2021), utilizando microscopia 
eletrônica de varredura (MEV), analisou a microestrutura de dois conjuntos de 
amostras de briquetes fabricados a partir de minérios de ferro com 
granulometrias diferentes. Os resultados indicaram que o briquete produzido 
com minério de ferro de granulometria heterogênea apresentou resistência 
superior nos testes de queda em comparação com os briquetes feitos com 
minério de ferro de granulometria homogênea. 
Yu et al. (2013) analisaram a influência do tamanho das partículas 
minerais na resistência ao impacto e à compressão de briquetes compostos por 
minério de ferro e carvão demonstrou que a resistência dos briquetes aumentou 
à medida que o tamanho das partículas de minério de ferro diminuiu. 
Especificamente, quando o tamanho das partículas de minério de ferro diminuiu 
de -4 mm para -0,1 mm, mantendo o tamanho do carvão em -1 mm, a resistência 
do briquete composto aumentou em 10 vezes na resistência ao impacto e atingiu 
229,7 N por briquete na resistência à compressão. Esses resultados destacam 
a influência do tamanho das partículas na qualidade e desempenho dos 
briquetes. 
É importante ressaltar que o tamanho das partículas também afeta a 
quantidade de aglutinante ou ligante necessária para produzir briquetes com boa 
resistência mecânica. Isso ocorre porque, quanto menor o tamanho da partícula, 
maior será a sua área superficial específica, o que aumenta a demanda por 
ligante durante a formação dos briquetes. 
Estudos indicam que, no caso de briquetes contendo minério de ferro, o 
tamanho das partículas minerais não apenas influencia as características 
mecânicas, mas também exerce um impacto significativo na cinética e 
termodinâmica durante a pirolise. Zheng et al. (2018) investigaram os efeitos do 
tamanho de partícula do minério de ferro em briquetes compostos por minério de 
ferro e carvão. Eles analisaram três faixas de tamanhos de partículas distintas 
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(0,50 - 1,00 mm, 0,25 - 0,50 mm ede aderência do briquete com a superfície da 
célula for maior do que sua resistência à tração, o briquete se romperá em duas 
metades que permanecerão dentro das células (Bizhanov & Chizhikova, 2020). 
O efeito do atrito entre as partículas e as paredes da matriz representa a 
principal causa da não uniformidade observada nos briquetes (Rahman et al., 
1989). Conforme destacado por Crawford (1982), o atrito entre as partículas e a 
parede do molde exercem uma influência significativa na variação dos 
parâmetros relacionados ao estado de tensão-deformação dos briquetes 
moldados, tanto durante o processo de compactação primária quanto na 
subsequente ejeção da peça do molde. Uma consequência direta dessa variação 
reside na distribuição desigual da densidade e resistência do material do 
moldado ao longo da seção transversal dos briquetes, além da ocorrência de 
aperto residual, que, em determinadas situações, resulta na formação de 
defeitos, como rachaduras na superfície lateral (Barsukov et al., 2017) . Embora 
essas variações sejam indesejáveis, são inevitáveis, já que mesmo em moldes 
lubrificados ainda haverá alguns efeitos de fricção. 
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Na produção de briquetes sem aglutinantes, a força de atrito se torna 
ainda mais importante e é comum a utilização de lubrificantes, como água, grafite 
e outros, para reduzir o atrito entre as partículas e também entre os briquetes e 
os rolos (Carvalho & Brinck, 2010). 
 
4. Aglomerantes 
Ligantes ou aglomerantes são substâncias que são adicionadas à mistura 
com a finalidade de promover ou facilitar a união das partículas minerais 
necessários para a formação do agregado. A resistência do briquete, a 
estabilidade térmica, o desempenho da combustão e o custo dependem da 
qualidade do aglutinante do briquete (Bizhanov & Chizhikova, 2020; Borowski et 
al., 2017; Pietsch, 2003). 
De acordo com Zhang et al. (2018), em geral, as propriedades 
necessárias de um aglutinante para briquetes podem ser resumidas da seguinte 
forma: a) forte adesão, b) livre de poluição, e) ambientalmente aceitável e f) 
economicamente disponível. 
Uma das principais dificuldades enfrentadas pelas empresas que desejam 
substituir a produção de pelotas de minério de ferro por briquetes com cura “a 
frio” ou a baixa temperatura é encontrar um ligante que permita a produção de 
briquetes dentro das específica ações exigidas pelo mercado. Além disso, é 
importante considerar a disponibilidade e viabilidade de obtenção do ligante na 
região onde os briquetes são produzidos. 
De acordo com Qiu et al. (2003), um aglomerante de alta qualidade deve 
atender a diversos requisitos. Além de garantir uma resistência mecânica 
adequada aos aglomerados, é essencial que ele não contenha elementos 
prejudiciais ao meio ambiente e à metalurgia. É de suma importância que o 
aglomerante não comprometa significativamente a qualidade do ferro nem 
aumente a presença de impurezas, como sílica. Além disso, o aglomerante deve 
preservar as excelentes propriedades metalúrgicas dos briquetes, tais como 
redução, expansão e queda de pressão durante o processo de redução. 
A quantidade de aglomerante necessária para fazer briquetes com boa 
resistência mecânica depende, entre outros fatores, da característica do material 
a ser briquetado, do ligante utilizado, da área superficial específica do material e 
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da distribuição granulométrica na mistura. Quanto mais fino o material a ser 
briquetado, maior a área superficial específica e, portanto, maior a quantidade 
de ligante necessária para produzir briquetes de boa qualidade. 
A distribuição do ligante na estrutura do aglomerado pode ser 
categorizada em três tipos principais, conforme descrito por Pietsch (2008): 
1. Tipo Filme: estes aglomerantes são geralmente líquidos que 
envolvem as partículas ou são atraídos para os pontos de coordenação, 
formando pontes entre elas. Esses ligantes desempenham um papel 
crucial na manutenção da coesão entre as partículas, principalmente 
devido à tensão superficial. Em sua aplicação, normalmente requerem 
apenas pequenas adições, e a porosidade e a área de superfície livre dos 
aglomerados permanecem praticamente inalteradas. Um exemplo 
clássico de aglomerante desse tipo é a água; 
2. Tipo Matriz: estes aglomerantes preenchem todo o espaço 
poroso do aglomerado, resultando em uma significativa redução na 
porosidade e na área de superficial específica. Um exemplo típico é o 
cimento, um aditivo que forma uma matriz sólida. Embora água e outros 
líquidos possam temporariamente atuar como aglomerantes tipo matriz 
em aglomerados úmidos completamente saturados, esse é um 
mecanismo de ligação transitório, pois o líquido naturalmente evapora ou 
é removido durante uma etapa de cura, permitindo que os poros se abram 
novamente e as superfícies fiquem acessíveis; 
3. Tipo Químico: aglomerantes como silicato de sódio e 
lignossulfonatos interagem de forma química com vários componentes da 
mistura. Essas reações químicas podem resultar em produtos finais de 
alta resistência, incluindo ligações à prova d'água. 
Os aglomerantes utilizados na briquetagem podem ser classificados em 
dois grandes grupos: aglomerantes orgânicos e aglomerantes inorgânicos 
(Pietsch, 2008; Zhang et al., 2018).. Essa classificação se baseia na natureza 
química dos aglomerantes e nas fontes de onde são derivados. Pietsch (2008) 
lista exemplos de ligantes orgânicos e inorgânicos utilizados em aglomeração de 
materiais, conforme apresentado na Tabela 1. A escolha entre o tipo de 
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aglomerantes dependerá das propriedades desejadas para os briquetes e das 
características do material a ser briquetado. Cada tipo de aglomerante possui 
suas vantagens e considerações específicas em termos de custo, 
disponibilidade, propriedades dos briquetes e impacto ambiental, devendo ser 
selecionado de acordo com as necessidades e exigências da aplicação. 
 
4.1 Aglomerantes Orgânicos 
Os aglomerantes orgânicos proporcionam diversas vantagens, tais como 
uma excelente capacidade de ligação, eficaz desempenho de combustão e 
baixos teores de cinzas. Além disso, eles têm a capacidade de queimar sem 
deixar resíduos no aglomerado, o que implica na ausência de contaminações no 
produto final. Em geral, como demonstrado na Tabela 2 (Halt & Kawatra, 2014), 
os aglomerantes orgânicos perdem de 85% a 100% de sua massa a 1.000°C. 
Sendo assim, também é importante destacar que esses ligantes orgânicos, por 
terem a propensão de se decompor e queimar facilmente quando submetidos ao 
calor, podem resultar em uma resistência mecânica e estabilidade térmica 
relativamente inferiores nos briquetes, além de terem um custo mais elevado 
(Zhang et al., 2018). 
 
Tabela 1 – Exemplos de ligantes orgânicos e inorgânicos que foram previamente utilizados em 
aglomeração de materiais. 
Ligantes Orgânicos Ligantes Inorgânicos 
Ácido Húmico Água 
Albuminatos Alúmen 
Álcoois Alumina 
Alcatrão de Carvão Argilas 
Alginatos Bentonita 
Amidos Cal 
CMC (Carboximetilcelulose) Cloreto de Magnésio 
Caseínas Cimento 
Cera de Carnaúba Dolomita 
Compostos de Celulose Fibras metalicas 
Gelatina Gesso 
Gomas naturais Óxidos de Magnésio 
lignosulfonato Sílica 
Maltose Silicatos Alcalinos 
MelaçoSoda Cáustica 
Óleos 
Parafina 
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Piche de Petróleo 
Produtos de madeira 
Resinas Naturais 
Sacarose 
Fonte: Pietsch (2008). 
 
Tabela 2 – Comportamentos de diferentes ligantes orgânicos, em combustão. 
Aglomerante 
Perda por ignição 
(% em relação ao peso incial) 
300 °C 1000 °C 
Derivados de celulose 34-53 83-95 
Polímeros naturais 67-85 91-100 
Derivados de madeira 51-85 86-96 
Amido 51-91 87-100 
Derivados de carvão 12-31 65-78 
Fonte: Halt & Kawatra, (2014 
 
4.2 Aglomerantes Inorgânicos 
Um ligante inorgânico para briquetes industriais deve atender a certos 
requisitos, tais como: boa disponibilidade, ter baixo custo e não gerar poluição. 
Pesquisas têm indicado que materiais inorgânicos, como argila bentonítica, 
silicato de sódio e cloreto de magnésio, que possuem boas propriedades de 
aderência, são opções adequadas para serem usadas como ligantes em 
briquetes industriais (Bizhanov & Chizhikova, 2020; Halt & Kawatra, 2014; Zhang 
et al., 2018). 
A bentonita, um aglutinante inorgânico com uma longa história de uso 
tradicional na produção de pelotas de minério de ferro, mantém sua posição 
dominante no mercado de ligantes para minério de ferro. Como indicado por Halt 
e Kawatra (2014), a bentonita está presente em aproximadamente 90% das 
pelotas de minério de ferro fabricadas nos Estados Unidos. No entanto, devido 
às suas numerosas impurezas, é crucial exercer um controle cuidadoso sobre a 
quantidade aplicada. Geralmente, uma fração abaixo de 0,7% em massa de 
bentonita é considerada apropriada para a aplicação (Pietsch, 2008). 
 
5. Parâmetros de Qualidade de Briquetes 
A qualidade dos aglomerados de minério de ferro produzidos revela-se 
sensivelmente influenciada por três fatores cruciais, conforme destacado por 
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Panigrahy et al. (1990): a composição intrínseca do minério utilizado, os aditivos 
que permeiam o processo e os tratamentos térmicos que se sucedem. Em 
virtude da ausência de uma normatização específica voltada à avaliação dos 
padrões de excelência dos briquetes de minério de ferro, é prática corriqueira 
valer-se das orientações específicas direcionadas à avaliação de minério de 
ferro e pelotas de minério de ferro. Tais orientações, em virtude da afinidade de 
finalidade que compartilham com os briquetes – o suprimento da indústria 
siderúrgica –, são empregadas como balizas orientadoras. Subsequente a esta 
abordagem, são delineadas as principais normas que regem o processo: 
• ISO 4701 – Determinação de granulometria por peneiramento; 
• ISO 4700 – Determinação de Resistência à Compressão. Indica a 
capacidade das pelotas para suportar a carga durante o armazenamento 
e a manipulação e a carga de material de carga no alto-forno necessária 
para causar quebras das pelotas; 
• ISO 3271 – Determinação da resistência à abrasão e ao 
tamboramento. Esses índices são utilizados para avaliar a resistência 
das pelotas ao atrito durante transporte e manuseio. Nesses ensaios 
mede-se a porcentagem de finos gerados por uma dada amostra de 
pelotas quando submetida a rolamentos dentro de um tambor de 
dimensões padronizadas; 
• ISO 7215 – Determinação da redutibilidade pelo índice do grau de 
redução final; 
• ISO 4696-2 – Determinação dos índices de desintegração sob 
redução a baixa temperatura pelo método estático; 
• Teste de resistência a queda: procedimento usado para determinar 
a capacidade das pelotas de resistirem a quedas e impactos durante o 
manuseio e transporte 
 
6. Considerações Finais 
A briquetagem tem se destacado como uma solução eficaz e com 
potencial transformador na indústria de mineração e metalurgia, com sua 
capacidade de agregar valor aos finos de minérios concentrados, resíduos de 
minério e contribuir para a sustentabilidade ambiental. A compreensão 
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aprofundada dos fatores que influenciam a qualidade dos briquetes, como a 
natureza do minério, os aditivos, em especial os aglomerantes, empregados e 
os processos de cura, abre caminho para otimizações cada vez mais precisas e 
inovações nesse campo. Com o contínuo desenvolvimento nesses processos, a 
briquetagem tem o potencial de, não apenas otimizar processos industriais, mas 
também de contribuir para um setor mais sustentável e eficiente, alinhado com 
as demandas contemporâneas por práticas ambientalmente responsáveis e 
eficazes. 
 
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