Ensaios de simulação de deposição hidráulica (ESDH) para a caracterização de rejeitos utilizados em barragens de aterro hidráulico

Abstract

O compromisso social e ambiental da boa mineração exige o estudo e a compreensão dos diferentes materiais que fazem parte do ciclo de extração. O conhecimento do comportamento dos rejeitos produzidos pelo ato da mineração é tão importante quanto o estudo do minério ou do processo de exploração. A deposição dos rejeitos de mineração em estruturas seguras que permitam um adequado controle dos efluentes, assim como dos próprios rejeitos, é o melhor caminho para a redução dos impactos ambientais gerados pelas mineradoras. Esta deposição é geralmente realizada em estruturas denominadas barragens de rejeito e, na maioria dos casos, o transporte dos rejeitos até as barragens é realizado na forma de lamas ou polpas, que são misturas de rejeito com água, sendo que as lamas apresentam uma menor concentração de rejeito que as polpas. As lamas são transportadas com o emprego de tubulações e com a ajuda da gravidade ou, em alguns casos, por sistemas de bombeamento. Nesta pesquisa foi estudado, em modelo reduzido, como os lançamentos de lamas de três tipos de rejeitos de mineração se comportam ao serem conduzidos para a conformação de aterros hidráulicos. Para este propósito foram realizados ensaios no Equipamento de Simulação de Deposição Hidráulica (ESDH), montado pelas universidades de Brasília e Federal de Ouro Preto. Foram utilizados dois rejeitos de minério de ouro da mina Morro do Ouro, obtidos por diferentes processos, e um rejeito de minério de ferro, proveniente da mina de Morro Agudo. Para estes materiais foi estudada a influência das variáveis que definem a deposição hidráulica das lamas (vazão e concentração) na distribuição de parâmetros geotécnicos ao longo das praias de deposição. Para este fim, foram avaliados parâmetros como o peso específico, o índice de vazios, a permeabilidade e a granulometria. Foi também estudada a influência da vazão e da concentração da lama na variação da altura da crista das praias com o tempo durante a evolução dos ensaios de deposição. Dos ensaios de simulação de deposição hidráulica realizados, foi possível verificar como as mudanças na viscosidade da lama e alterações na vazão de descarga influenciam os parâmetros geotécnicos, a variação da altura da crista e a geometria final das praias. Paralelamente foi estudado o comportamento geoelétrico dos depósitos de rejeito de minério de ferro, assim como a influência do processo de congelamento nas mudanças volumétricas de amostras deste rejeito. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The social and environmental commitment of a good practice mining demands the study and comprehension of different materials, which integrate the extraction cycle. The knowledge of tailings behavior is as important as the study of the ore or the exploitation process. The deposition of mining waste in safe structures, which allow a suitable control of effluents and waste, is the best way to reduce environmental impacts generated by mining companies. This deposition is often carried out in structures known as tailings dams and, in most cases, the waste is conduced to these structures as slurry or pulps, that are mixtures of waste and water. The waste concentrations in slurries are lesser than in pulps. The slurry is transported by using pipelines and gravity or, in some cases, by pumping systems. In this research it was studied, in a reduced scale model, the behavior of three kinds of tailings during the hydraulic fill formation. With this purpose, tests in the Hydraulic Deposition Simulation Equipment, developed by the University of Brasília and Federal University of Ouro Preto, were carried out. The materials studied were two different gold tailings, from the Morro do Ouro Mine, obtained by different processes, and an iron waste, obtained from the Morro Agudo Mine. For these materials it was studied the influence of the variables, which characterizes the slurry hydraulic deposition (flow rate and slurry concentration) in the distribution of geotechnical parameters along the deposition beaches. Parameters such as specific gravity, initial void ratio, permeability and granulometry were evaluated. The influences of the flow rate and slurry concentration in the beach crest height during the evolution of the deposition simulations were also investigated. From the hydraulic deposition simulation tests it was possible to verify how the slurry viscosity (concentration variation) and flow rate influence the geotechnical parameters, the crest height and the beach final geometry. In parallel, it was studied the iron tailings geoelectric behaviour, as well as the influence of the freeze process in the iron tailings samples volumetric changes.