Caracterização de pastas minerais

• Autor(a) principal: Christian Anthony Hernandez Osorio
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DQHQ4
• topic: Engenharia Metalúrgica e de Minas; Engenharia metalúrgica; Indústria mineral

O sistema de disposição de rejeitos na forma de pasta vem ganhando no último tempo uma importante participação nas usinas da mineração no contexto mundial. No caso particular do Brasil também esta tendência está sendo mais comum cada dia, deslocando o sistema convencional de disposição de rejeitos em forma de polpas minerais contidas em barragens ou bacias de rejeitos. A disposição de rejeitos em forma de pasta apresenta variadas vantagens entre as que podem destacarse as seguintes: menores custos de investimento e de operação, menores impactos ambientais, maiores recuperações de águas de processo permitindo sua reciclagem, maiores recuperações de mina. Uma pasta mineral pode ser conceituada como um sistema coloidal que se apresenta como um fluído homogêneo, no qual não acontece segregação de partículas, e que se disposto de forma suave em superficies estáveis, não apresenta drenagem significativade água. As pastas minerais podem ser dispostas de forma superficial ou também ser empregadas para preencher cavas subterrâneas, operação conhecida como backfill. Ao utilizar backfill podem ser alcançadas maiores recuperações de mina além de aproveitarmaterial rejeitado no processamento mineral. Pode também ser empregado o processo de rockfill que involucra a utilização de rocha estéril misturada com pastas de rejeitos. Normalmente estas pastas minerais são cimentadas com ajuda de algum ligante, que classicamente é cimento portland, mas algumas alternativas mais econômicas tem sido utilizadas com muito sucesso, como é o caso de cinza volante, meta caulim, cal, dentre outras. Dentre as características das pastas minerais podem-se mencionar sua viscosidade, tensão de cisalhamento e escoamento ou ruptura, altura de abatimento (slump),ângulo de repouso, resistências à compressão, cisalhamento, permeabilidade, etc. O objetivo geral deste trabalho foi caracterizar reológica, física e químicamente pastas minerais preparadas a partir de diferentes rejeitos do processamento de minérios de ferro, provenientes do Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais. Dentre as conclusões mais relevantes deste trabalho podem ser destacadas as seguintes: - O valor da viscosidade de pastas minerais aumentou na razão direta do aumento da porcentagem de sólidos, nas mesmas condições de operação, sendo as pastas mais viscosas aquelas preparadas com a amostra II (lamas da ciclonagem). - Quanto ao comportamento reológico das pastas preparadas com as amostras originais e misturas, tem-se que amostra III (rejeito de flotação) apresentou as pastas mais reotrópicas se comparadas com as outras pastas estudadas. Asmisturas apresentaram pastas mais tixotrópicas, enquanto que a amostra II mostrou pastas de comportamento duplo (tixo e reotrópicas).- Quanto ao teste de abatimento (slump) foram as amostras de granulometria mais fina aquelas que precisaram de maiores proporções de água para formar pasta mineral (abatimentos entre 0 e 100%). - No teste de calha (flume) determinou-se que para maiores inclinações de calha se produzem menores ângulos de repouso nas pastas estudadas, agora para menores adensamentos a queda absoluta destes ângulos foi cada vez mais gradual. Alcançaram-se ângulos de repouso de até 15° nas pastas ensaiadas emlaboratório. - No caso das pastas cimentadas com 4 e 8% de cimento portland obtem-se um comportamento característico nas curvas que mostram quedas e recuperações no gráfico da tensão instantánea em função do tempo. - Ao utilizar uma mistura de meta caulim e cal como ligante na pasta mineral se logrou uma aglomeração das partículas sólidas das pastas, já no caso da adição de cimento portland podem-se alcançar maiores resistências de ruptura devido as estruturas do concreto assim formadas.