Desaguamento e Adensamento de Rejeito de Mineração Utilizando Processos Eletrocinéticos

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Publicada em 11/11/2016

Discente: Lucas Deleon Ferreira

Resumo:

O processo de disposição de rejeitos de mineração está frequentemente associado à construção de grandes estruturas de contenção seja pelo elevado volume desses resíduos gerados nas plantas industriais de beneficiamento ou pelas dificuldades na concessão de novas áreas de disposição. É evidente que, nos últimos anos, essas estruturas de contenção foram maximizadas a dimensões surpreendentes, desencadeando um aumento considerável dos riscos associados a elas. Neste contexto, novas técnicas de gerenciamento integrando as diversas áreas da mineração envolvidas na exploração, beneficiamento e disposição de resíduos devem ser desenvolvidas visando a diminuição do volume de resíduos produzidos e também a otimização dos processos de disposição desses materiais. Dentre as novas metodologias, encontra-se a proposta de aceleração do processo de desaguamento/adensamento de rejeitos considerados finos, através das técnicas de eletrocinética. Os primeiros trabalhos envolvendo o desaguamento de resíduos da mineração através de técnicas de eletrocinética foram desenvolvidos nas décadas de 1970 e 1980 pela United States Bureau of Mines (USBM) nos Estados Unidos e pela organização de pesquisa CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) na Austrália. Desde então a técnica tem despertado interesse e trabalhos recentemente foram realizados tais como Fourie (2006), Fourie et al (2007a, 2007b) Fourie e Jones (2009), Hall et al (2008) dentre outros. Nesse contexto, foram realizados ensaios de desaguamento/adensamento eletrocinético em um rejeito fino de bauxita, as amostras que inicialmente apresentaram percentuais de sólidos entre 20 e 30% de sólidos alcançaram valores finais compreendidos entre 43 e 66% nas diferentes versões dos experimentos. Os resultados aqui apresentados foram alcançados através de experimentos realizados em duas células eletrocinéticas: uma apresentada por Ferreira (2011) e outra desenvolvida durante a execução da presente pesquisa. A taxa de consumo de energia estimado por tonelada de rejeito drenado foi de 0,05 a 0,32 kWh/tonelada drenada, nos ensaios realizados na célula eletrocinética 2. Dessa forma, os resultados obtidos apresentam a associação de processos eletrocinéticos no desaguamento de rejeitos como uma técnica merecedora de maiores investigações.

Abstract:

The process of tailing disposal from mining activities is usually associated to the construction of large storage structures, either because of the high volume of these residues which are generated by industrial processing plants, or because of the difficult ies in obtaining grants to new disposal areas. It is clear that, over the past few years, these storage structures have been maximized to astonishing dimensions, considerably increasing the risk they represent. In this context, new techniques of manageme nt , integrating the several areas of mining involved in the exploration, processing and residue disposal, must be developed aiming to reduce the volume of residues produced as well as the optimization of disposal processes of such materials. One of the residue disposal methodologies currently under study is the proposal of acceleration of the process of dewatering/consolidation of the so called fine residues through electrokinetic techniques. The first works involving dewatering of mining residues by electrokinetic techniques were developed in the 1970s and 1980s by the United States Bureau of Mines (USBM) in the United States and by the research organization CSIRO (Commonwealth Scientif ic and Industrial Research Organization) in Australia. Since then, the technique has generated interest and recent works such as those by Fourie (2006), Fourie et al (2007a, 2007b) Fourie and Jones (2009), Hall et al (2008), among others, have been carried out. In this context, electrokinetic dewatering tests were carried out on a fine bauxite tailing, the samples that initially had solids content in the range 20% and 30% reached final values between 43% and 66% in the different versions of the experiments. The results which are presented here were reached through experiments carried out in two electrokinetic cells: one presented by Ferreira (2011) and another developed during the execution of the present research. The estimated to power consumption per dry tonne tailings was 0,05 to 0,32 kWh/dry tonne, in the tests performed in the electrokinetic cell 2. Thus, the results obtained show that the association of electrokinetic processes in the dewatering of tailings is a technique worthy of further investigation.

Palavras-chave:

Disposição de resíduos da mineração. Desaguamento de rejeitos. Adensamento de rejeitos. Adensamento Eletrocinético. Fenômenos eletrocinéticos.

Áreas de Concentração:

- Geotecnia

Orientadores:

- Romero César Gomes

Outros Participantes:


Nucleo de Geotecnia da Escola de Minas | Campus Universitário Morro do Cruzeiro, S/N | Ouro Preto/MG - 35.400-000
Mestrado Acadêmico / Doutorado - 031 3559-1164
Mestrado Profissional - 031 3559-1508