Estabilização de rejeitos de minério de ferro filtrados com uso de aditivos para disposição em pilhas compactadas (dry stacking)

• Autor(a) principal: Machado, Leonardo da Silva
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30592; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.011
• topic: Segurança nas minas; Rejeitos (Metalurgia) - Secagem; Minérios de ferro; Barragens de rejeitos - Brasil; Engenharia Civil

Com os acidentes catastróficos ocorridos nos últimos anos, decorrentes do rompimento de barragens de mineração de ferro no Brasil, sugiram legislações mais restritivas à utilização de estruturas de barramento para a disposição dos rejeitos, o que proporcionou maior segurança à população, porém restringiu a utilização deste tipo de estrutura pela indústria da mineração. Sendo assim, a comunidade geotécnica, empresas mineradoras e empresas projetistas, necessitaram identificar outras metodologias de disposição de rejeitos como alternativas à substituição das barragens. Deste modo, somando-se ao avanço das tecnologias de filtragens de rejeitos, foi observada grande oportunidade nos empilhamentos a seco (dry stacking) de rejeitos compactados de minério de ferro. Diferentemente da disposição em barragens, onde ocorre geralmente o espigotamento de rejeito em polpa nos reservatórios, a disposição em pilhas ocorre similarmente a obras de terraplanagem, na qual são necessários muitos equipamentos para a compactação do material na umidade ótima, no grau de compactação adequado e na espessura especificada, de modo que a estrutura formada por taludes e bermas seja construída. Esta pesquisa visa a identificação de aditivos para estabilização de rejeito de minério de ferro que proporcionem ganhos geotécnicos com a sua aplicação em pilhas. Foram utilizados percentuais variados de bentonita, cimento, cal, agregado siderúrgico e estéril para a realização das misturas. Após a realização de ensaios de caracterização, compactação, resistência à compressão simples (RCS) e triaxial CIU SAT , foi possível identificar as misturas mais efetivas. Dentre elas, o rejeito com 2% de cimento, o rejeito com 2% de cal, o rejeito com 6% de agregado siderúrgico e a mistura com 80% de rejeito com 20% de estéril. As estabilizações com bentonita apresentaram redução dos parâmetros de resistência. Após a identificação dos percentuais ótimos, foram realizadas análises de estabilidade de uma pilha hipotética, na qual foram avaliadas diversas metodologias de utilização das misturas no empilhamento. Após as análises, pôde-se identificar que a estabilização de rejeito com 2% de cal apresentou as maiores médias de ganhos dos Fatores de Segurança (FS), 18,64%, possibilitando inclusive a otimização de ângulos de face geral dos taludes (em 11°), aumento da altura da pilha e, consequentemente, aumento da capacidade de volumétrica da estrutura. Por fim, também foram realizadas análises de estabilidade para verificação da otimização dos ângulos de face geral dos taludes da mistura de 80% de rejeito com 20% de estéril (em 4°), o que também proporcionou ganhos quanto à capacidade volumétrica da estrutura, porém com maiores vantagens econômicas de utilização (em relação a cal). Palavras-chave: Rejeito de minério de ferro. Dry stacking. Parâmetros de resistência. Aditivos no rejeito. Otimização de empilhamentos a seco de rejeitos.