MONOGRAFIA RiscosDisposiçãoRejeitos
MONOGRAFIA RiscosDisposiçãoRejeitos
MONOGRAFIA RiscosDisposiçãoRejeitos
ESCOLA DE MINAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS
OURO PRETO - MG
2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
CDU: 624.136
Catalogação: ficha@sisbin.ufop.br
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Dedicada aos meus pais, Sílvia e Aloísio, pela educação e formação de caráter e, à
República Pif-Paf, moradores e Ex-alunos por serem minha segunda família.
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SUMÁRIO
1.2 Objetivos................................................................................................................. 2
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
RESUMO
ABSTRACT
In addition to the mining activity, there is the disposal of tailings, which has become a
problem for mining companies of all sizes, considering the potential socio-environmental
and economic damages caused by a failure to manage these wastes. Over time, the ore
become deeper and with lower grades, which causes an increasing growth in the
production of waste rock and tailings. Within this context, a search for effective and
viable alternatives for tailings disposal has been increasing and, this work, through
bibliographical revisions, aims to present the risks related to this activity and to list some
alternatives to the same, comparing them, considering their advantages and disadvantages
and understanding which method should be used for certain situations. The methods cited
in this work are hydraulic landfill, shared disposal and codisposal, underground and open
pit disposal, and thickened and filtered tailings disposal.
Key Words: Mining, Tailings, Storage Tailings Methods.
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Capítulo 1 INTRODUÇÃO
Com o passar do tempo, tem-se a necessidade de lavrar minérios cada vez mais
pobres ou mais profundos, gerando assim uma produção de rejeito e material estéril
maior. O aumento no volume de rejeito faz com que as barragens de rejeito convencionais
ganhem grandes dimensões, tornando-se um risco considerável a todo ecossistema a
jusante.
1.2 Objetivos
1.3 Metodologia
Capítulo 1: Introdução
Capítulo 2: Rejeito e estéril
Capítulo 3: Ruptura de barragem
Capítulo 4: A disposição de rejeitos e seus métodos
Capítulo 5: Conclusão
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Com o passar do tempo, os minérios a serem lavrados estão ficando cada vez mais
pobres ou menos acessíveis, o que causa uma produção de rejeito cada vez maior, o que
implica na necessidade do desenvolvimento de métodos para mitigar os problemas
relacionados a esses resíduos.
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Chambers & Higman (2011) afirmam que as barragens de rejeito estão entre as
maiores estruturas de barragens do mundo, devendo assim permanecer estáveis. A ruptura
de uma grande barragem pode acarretar danos ambientais de longo prazo com altos custos
de reparo.
Figura 2 Gráfico da produção de cobre e de minério e teor de minério. (Raw Materials Group, Stockholm
apud Bowker & Chambers,2015)
7
Segundo Chambers & Higman (2011), os motivos que podem levar a ruptura de
uma barragem incluem dano acumulado (erosão interna ou múltiplos eventos sísmicos),
acidentes geológicos (deslizamento de terra), liquefação do material de alteamento ou
mudança nos padrões climáticos. A figura 3 apresenta um gráfico comparando número
de incidentes por tipo de barragem com diferentes causas e, de acordo com esse, as 3
maiores causas são o alteamento em excesso, a estabilidade de taludes e os eventos
sísmicos.
Chambers & Higman (2011) afirmam que para não haver problemas com excesso
de alteamentos ou atividades sísmicas, a barragem deve ser projetada para resistir ao
maior evento sísmico ou hidrológico possível em sua localização. Uma alta qualidade em
dados e métodos de predição, além da adoção de uma linha conservativa para prever as
piores condições possíveis são necessários para remediar esses tipos de problemas. No
caso dos dados, esses deveriam ser levantados em escalas milenares, porém o que se tem
nos dias de hoje são levantamentos feitos a partir das últimas décadas. Incidentes
relacionados às categorias de estabilidade de talude, fundação e estrutural podem ser
relacionados ao projeto de engenharia e a falhas de construção, ou seja, melhores projetos
e práticas de construção ligados ao uso de maiores margens de segurança são necessários
para diminuir a frequência desses incidentes.
Figura 3 Gráfico comparando número de incidentes em diferentes tipos de barragem com causas de ruptura.
(Chambers & Higman, 2011 modificado)
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Figura 4 Evolução das atividades das barragens em relação ao tempo. (La Asociación Minera de Canadá,
1998 apud Lozano, 2006).
Chambers & Higman (2011) afirma que esse é o método menos seguro em porque
as estruturas de alteamento repousam sobre o próprio rejeito e, quando esse chega da
usina de beneficiamento, pode permanecer saturado por longos períodos. Quando o
rejeito está saturado, se torna muito susceptível à liquefação quando submetido à presença
de atividades sísmicas.
De acordo com Lozano (2006), nas etapas posteriores são construídos diques em
todos o perímetro da bacia e o tamanho desses varia dependendo das necessidades
operacionais da mina. O dique inicial sempre é maior que os diques de alteamento.
Vantagens:
Desvantagens:
Baixa segurança.
Susceptibilidade à liquefação por sismos naturais ou por vibrações
decorrentes de ação humana, isso devido à fundação dos alteamentos ser
constituída de areais saturadas fofas não compactadas.
Quando os rejeitos não são compactados adequadamente, a superfície
crítica de deslizamento passa pelos rejeitos sedimentados.
Existe a possibilidade de “piping” devido à linha freática estar muito
próxima do talude da jusante e à não compactação dos rejeitos, ou quando
ocorre concentração de fluxo entre dois diques compactados.
Dificuldade de implementação de um sistema interno de drenagem
eficiente para controlar o nível de água dentro da barragem, constituindo
um problema adicional com reflexos na estabilidade da estrutura.
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Segundo Lozano (2006), esse método é chamado assim por que o eixo da
barragem se desloca a jusante. É construído um dique inicial impermeável, o qual deve
ter uma drenagem interna, composta por filtro inclinado e tapete drenante.
Vantagens:
Desvantagens:
De acordo com Chambers & Higman (2011), esse método é uma alternativa
híbrida da elevação a jusante. É um meio termo entre os dois métodos citados
anteriormente em relação à estabilidade sísmica.
Vantagens:
Facilidade na construção.
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Desvantagens:
De acordo com Peixoto (2012) apud Silva (2014), com a crescente dificuldade de
liberação, por parte dos órgãos ambientais, de novas áreas para a disposição final dos
resíduos de mineração, uma alternativa bastante viável seria integrar estes sistemas de
disposição em um mesmo depósito através da disposição de rejeitos e estéreis num mesmo
espaço físico. Quando a mistura rejeito-rejeito ou rejeito-estéril for realizada previamente
ou efetivada no próprio ambiente da disposição tem-se a técnica definida por co-
disposição. Agora, quando os materiais estéreis e os rejeitos forem dispostos no mesmo
espaço físico, sem, contudo, precisar misturá-los tem-se a técnica definida por disposição
compartilhada.
Segundo Lozano (2006), os principais motivos para o uso desse método são:
Vantagens:
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Desvantagens:
(underflow) são direcionadas por pás até o cone de descarga. Uma seção típica de um
espessador pode ser vista na figura 7.
Figura 8 Consistência da pasta mineral (Osório et al., 2008 apud De Lara, 2011).
Figura 9 Croquis qualitativos de disposição de polpas e pasta (Portes, 2013 apud Laudriault, 2002).
Segundo Guimarães (2011), a filtragem pode ser definida como uma operação
unitária de separação dos sólidos contidos em uma suspensão aquosa mediante a
passagem da polpa através de um meio filtrante, que retém as partículas sólidas e permite
a passagem do líquido. O líquido que atravessa o meio filtrante é denominado filtrado e
os sólidos retidos constituem a torta.
Guimarães (2011) afirma que, para que ocorra a filtragem, é necessária a ação de
uma força incidente sobre as partículas, que pode ser obtida através de gravidade, vácuo,
pressão ou centrifugação.
De acordo com Guimarães (2011), na filtragem a vácuo, é criada uma pressão negativa
abaixo do meio filtrante, enquanto que, na filtragem sob pressão, uma pressão positiva é aplicada
na polpa. Existem processos de filtragem em que se combina vácuo e pressão (filtragem
hiperbárica) e outros que se beneficiam da ação dos capilares de meios cerâmicos porosos
combinados com a de aplicação de vácuo (filtragem capilar)
Figura 10 Ciclo de filtragem de um filtro de disco convencional (EIMCO apud Guimarães, 2011
Modificado).
Capítulo 5 CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Martin, T. E.; Davies, M. P.; Rice, S.; Higgs, T.; Lightall, P. C. STEWARDSHIP
OF TAILINGS FACILITIES. AMEC Earth & Environmental Limited/AMEC Simons
Ltd., Vancouver :2002.
Viana, João Paulo; Da Silva Ana Paula M.; Cavalcante, André Luís B.
DIAGNÓSTICO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS DA ATIVIDADE DE MINERAÇÃO
DE SUBSTÂNCIAS NÃO ENERGÉTICAS. Relatório de pesquisa, IPEA, Brasília:
2012.