Os rejeitos de minério de ferro (IOT) constituem um importante problema ambiental devido aos grandes volumes de resíduos gerados pela indústria de mineração. Portanto, avaliar as possibilidades de reciclagem desses rejeitos pode trazer benefícios ambientais e econômicos. O IOT brasileiro possui alto teor de óxido de ferro (HI-IOT, sigla de high iron iron ore tailings), o que difere de outros estudos da literatura, podendo ser utilizado na composição de matéria-prima para produção de clínquer Portland para reduzir o uso de matérias-primas primárias não renováveis e de corretivos. Este estudo utilizou um fator de saturação de cal fixo (LSF) para manter o teor de alita em ~65% e um método laboratorial integrado em escala reduzida para caracterizar sistematicamente os ligantes em termos de propriedades físicas, químicas, mineralógicas e a alta resistência inicial do cimento Portland em termos de reatividade e propriedades mecânicas (resistência, módulo de elasticidade). Os teores de HI-IOT incorporados foram 5%, 7,5% e 10% na farinha crua para a produção do clínquer. O cimento produzido apresentou ótimos resultados para a incorporação de 7,5% de HI-IOT no clínquer, ou seja, substituição de aproximadamente 32% em massa de argila. A evolução da resistência mecânica foi obtida por teste em escala reduzida e foram obtidos resistência a compressão de 34,8 MPa aos 3 dias, 54,10 MPa aos 7 dias e 71,20 MPa aos 28 dias, compatíveis com cimento Portland padronizado de alta resistência inicial. O uso de 10% DE HI-IOT demonstra potencial como cimento baixo calor de hidratação, com resistência mecânica satisfatória (cimento classe 32 MPa aos 28 dias) e maior resistência após 90 dias quando comparado aos demais. Embora os testes de laboratório tenham sido conduzidos em escala reduzida, os resultados forneceram informações valiosas sobre o potencial de evolução de reatividade e para aplicação em escala industrial.

Iron ore tailings (IOT) are a significant environmental issue due to the large waste volumes generated by the mining industry. Therefore, evaluating possibilities for recycling these tailings could lead to environmental and economic benefits. Brazilian's IOT has high iron oxide (HI-IOT) content which differs from other literature studies, and it can be used in the raw material composition for clinker Portland production to reduce the use of primary non-renewable raw materials and correctives. This study used a fixed lime saturation factor (LSF) to maintain the alite content at ~65% and an integrated, reduced-scale laboratory method to characterize systematically the clinkers in terms of physical, chemical, mineralogical properties, and the high initial strength Portland cement in terms of reactivity and mechanical properties (strength, elastic modulus). The incorporated HI-IOT contents were 5wt.%, 7.5wt.%, and 10wt.% in raw meal to produce the clinker. The cement produced showed optimal results for the incorporation of 7.5wt% of HI-IOT in the clinker, i.e., approximately 32 %wt.-clay substitution. The mechanical strength evolution was evaluated by a reduced-size test and obtained compressive strength of 34.8 MPa at 3 days-age, 54.10 MPa at 7 days-age, and 71.20 MPa at 28-days values compatible with standardized high initial strength Portland cement. The use of 10wt.% HI-IOT demonstrates potential as low hydration heat cement with satisfactory mechanical strength (a 32 MPa class cement type at 28 days), and the highest strength after 90 days when compared to the others. Although the laboratory tests were conducted on a reduced scale, the results provided valuable insights into the reactivity and strength evolution potential for industrial-scale application.