Desenvolvimento de equipamento de laboratório para o estudo de fenômenos eletrocinéticos no processo de adensamento de resíduos de mineração.

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Publicada em 25/07/2011

Discente: Lucas Deleon Ferreira

Resumo:

Um dos maiores desafios enfrentados pelas empresas de mineração é o desenvolvimento harmonioso entre suas atividades de exploração e a preservação ambiental. A crescente mobilização em torno da ideia de sustentabilidade e proteção ambiental tem motivado o desenvolvimento de legislações mais severas e uma maior pressão popular em torno deste assunto. Assim, as empresas se mostram cada vez mais preocupadas com a disposição de seus resíduos, sendo obrigadas a adotar posturas ambientalmente mais adequadas, reduzindo a produção de resíduos e proporcionando o descarte adequado destes. A presente pesquisa foi desenvolvida no intuito de aprimorar o conhecimento de novas técnicas de disposição dos rejeitos de mineração, através da utilização de fenômenos eletrocinéticos. Tais fenômenos são utilizados visando a otimização do processo de adensamento de solos e resíduos industriais, tais como os rejeitos de mineração. O processo de adensamento eletrocinético ou eletrosmótico se baseia na aplicação de uma diferença de potencial elétrico no interior de uma massa de solo, como consequência há o aparecimento de um fluxo de água induzido pelo campo elétrico no interior do solo. Os mecanismos de transporte envolvidos neste processo são conhecidos como eletrosmose e eletromigração (migração de íons). Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento de laboratório, denominado célula eletrocinética, que possibilitará o aperfeiçoamento da técnica de adensamento eletrocinético em resíduos de mineração e em solos argilosos, bem como o estudo desta técnica no processo de descontaminação de solos. O programa de ensaios realizados na célula eletrocinética adotado como procedimento de validação da mesma, também é apresentado neste trabalho. Os ensaios de laboratório foram realizados utilizando-se um resíduo industrial proveniente da Mineração de Bauxita de Paragominas (MBP), em Paragominas-PA. Este resíduo denominado rejeito é subproduto do processo de beneficiamento do minério de bauxita, feito pela MBP. Trata-se de um resíduo de granulometria muito fina, e que apresentava um percentual inicial de sólidos da ordem de 31%. Ao final dos ensaios alcançou-se um percentual de sólidos médio da ordem de 60%, demandando para isso um tempo médio de 12 horas. Efetivando assim a validação do equipamento, e apresentando resultados promissores desta técnica de adensamento.

Abstract:

ABSTRACT: One of the biggest challenges faced by mining companies is the harmonious development of its exploration and environmental preservation. The growing mobilization around the idea of sustainability and environmental protection has fostered the development of more stringent laws and increased public pressure surrounding this issue. Thus companies are becoming increasingly concerned about the disposal of its waste, being forced to adopt more environmentally appropriate postures, reducing and providing the proper disposal of waste. This research was conducted in order to improve the knowledge of new techniques for disposal of mine tailings, through the use of electrokinetic phenomena. Such phenomena are used for optimization of the process of consolidation of soils and industrial wastes such as tailings from mining. The process of electrokinetic or electroosmotic consolidation is based upon the application of an electric potential difference within a mass of soil and as a consequence there is the appearance of water flow induced by the electric field in the soil. The transport mechanisms involved in this process are known as eletroosmosis and electromigration (ion migration). This paper presents the development of a laboratory equipment, called electrokinetic cell, which will enable the development of the technique of electrokinetic consolidation in the mining tailings and clay soils, and the study of this technique in the process of soil decontamination. The test program conducted in electrokinetic cell which was adopted as validation procedure for the cell is also presented in this work. Laboratory tests were conducted using industrial residue from the Mining of Bauxite Paragominas (MBP), in Paragominas-PA. This waste, called tailings, is the byproduct of the process of beneficiation of bauxite, made by MBP. These tailings are fine-grained, and presented initial solid content of 31%. By the end of the trials an average solid content of 58% was reached, taking an average time of 12 hours. Thus, the validation of the equipment was possible, and promising results of this technique of consolidation were shown.

Palavras-chave:

Resíduos industriais; Minérios - resíduos; Rejeitos; Adensamento; Fenômenos eletrocinéticos

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