Modelação Física da Disposição de Rejeitos de Bauxita por meio de Diques-teste

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Publicada em 17/05/2012

Discente: Giovani José Pedrosa

Resumo:

Projetos de disposição de resíduos de mineração devem ser elaborados dentro das exigências legais de proteção do meio ambiente, sendo necessário, conhecer as características dos rejeitos gerados e qual a melhor maneira de disposição ressaltando-se sempre as variáveis ambientais envolvidas. Na metodologia de disposição por ressecamento, geralmente utilizada para disposição de materiais finos – as chamadas ‘lamas de mineração’ - os rejeitos são lançados em camadas de espessura reduzida e expostos à ação direta das condições climáticas locais e da drenagem, ocorrendo, então, uma grande contração volumétrica dos produtos finais estocados pela retirada da água por drenagem e por evaporação. O objetivo desta dissertação é a realização do estudo do comportamento geotécnico dos rejeitos de bauxita gerados pela Mineração Paragominas (MPSA), utilizando-se de uma área teste para realização dos estudos em campo. Para a concretização deste estudo, construiu-se uma área teste composta por 4 diques onde depositou-se camadas de rejeito sob a forma de lama, utilizando espigotes e spray-bars. Esta área foi instrumentada e monitorada durante a ocorrência dos processos de sedimentação e adensamento e, principalmente, durante a fase de ressecamento. Foi analisada a correlação entre espessuras de camadas lançadas e evolução das taxas de secagem com base nas variáveis ambientais locais, bem como o processo de formação de praia com base na variação da espessura de rejeito lançado. Foi realizada também uma ampla campanha de ensaios de caracterização tecnológica destes rejeitos em laboratório, incluindo ensaios geotécnicos (como ensaios de caracterização geotécnica e ensaios especiais tais como ensaios HCT com bomba de fluxo) e também ensaios não geotécnicos como, por exemplo, ensaios de composição mineralógica e química dos resíduos. Com base nos resultados laboratoriais e de campo obtidos neste trabalho, conclui-se que a técnica de disposição de rejeitos adotada pela MPSA depende de uma conjugação criteriosa dos mecanismos de escoamento superficial da lâmina d’água sobrenadante, da evaporação superficial e da drenagem de base, sendo que as taxas de evaporação locais não são afetadas substancialmente pelas variáveis ambientais; a condição de escoamento superficial ocorre livremente nos lançamentos iniciais de rejeitos por espigotamento, mas o processo é bastante comprometido nas fases subsequentes pela tendência de formação de praias irregulares, erosão superficial do depósito e formação de bolsões de águas acumuladas.

Abstract:

Mining tailings disposal projects should be developed under the legal requirements of environmental protection, it is necessary to know the characteristics of tailings generated and which is the best way to disposing, always emphasizing the environmental variables involved. In the available methodology for drying, usually used for disposal of thin materials, the socalled ‘mining sludge’, the tailings are thrown into layers of reduced thickness and exposed to the direct action of climatic conditions and drainage, occurring then a large volumetric shrinkage of the final products stored by removing the water due to drainage and evaporation. The goal of this dissertation is the study of the geotechnical behaviour of bauxite tailings generated by Paragominas Mining (MPSA), using a test area for the on the field studies. To achieving this study, we constructed a test area where dikes composed of 4 tailings layers were deposited in the form of mud, using spigots and spray-bars. This area was instrumented and monitored during the occurrence of sedimentation and compaction processes, and especially during the drying. We analysed the correlation between launched layer thicknesses and the evolution of drying rates based on local environmental variables, as well as the beach formation process based on the released tailings thickness variation. It was also conducted an extensive series of technological characterization tests of these wastes in a laboratory, including geotechnical testing (as geotechnical characterization tests and special tests such as trials HCT- with flow pump) and not geotechnical testing, such as, for instance, testing of mineralogical and chemical waste composition. Based on laboratory and field results obtained in this study, it was concluded that the technique of tailings disposal adopted by MPSA depends on a careful combination of overflow mechanisms in the supernatant surface water, the surface evaporation and base drainage, and local evaporation rates are not substantially affected by environmental variables; the overflow condition occurs freely in the initial releases of tailings per spigotting, but the process is greatly compromised by the tendency for subsequent stages of formation of irregular surface beaches, deposit erosion and formation of pockets of accumulated water.

Áreas de Concentração:

- Geotecnia Aplicada à Mineração

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