b) Analyse structurale

6.1 _{− PRINCIPAIS CONCLUSÕES DOS ESTUDOS}

A adoção de metodologias alternativas para a disposição dos rejeitos de mineração constitui atualmente estratégia básica para a viabilização de tais empreendimentos. E, uma vez que o problema crônico refere-se basicamente aos problemas de confinamento da água residual do processo, as premissas básicas de qualquer técnica alternativa devem estar centradas numa efetiva redução de sua incorporação ao produto final resultante; em outras palavras, a solução encontra-se naturalmente numa concepção de geração de rejeitos ‘desaguados’ ou ‘espessados’.

Tomando-se o estudo de caso exposto neste trabalho como exemplo (mineração de ferro com dados da mineração resguardados para fins de sigilo), constata-se que o manejo atual dos rejeitos em polpa praticado na mina mostra-se totalmente ineficiente, principalmente perigoso para as condições de estabilidade das diferentes estruturas que compõem o sistema como um todo. A solução prevista implica a necessidade de desaguamento dos rejeitos in situ, no âmbito de diferentes zonas de disposição e sob condições precárias de acesso e de movimentação dos equipamentos em campo.

Tais condicionantes representam a realidade típica da maioria dos empreendimentos de mineração no Brasil, que justificam a proposição do chamado Sistema UMD (Unidades Móveis de Desaguamento), apresentado e discutido nesta dissertação de mestrado, sistema constituído por unidades desaguadoras de rejeitos montadas em linha sobre um contêiner móvel e de fácil translado em áreas limitadas. Neste escopo, o projeto apresentado neste trabalho atende plenamente estes pressupostos (o projeto foi desenvolvido segundo tais diretrizes), representando, portanto, uma efetiva e real contribuição à prática da disposição de rejeitos no Brasil.

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O desaguamento de rejeitos por filtração é feito comumente mediante a formação de uma massa saturada (torta ou cake) acumulada na parte externa de um meio filtrante (usualmente um filtro, mas pode ser inclusive uma peneira) quando se força a suspensão ‘sólido – líquido’ a passar através do mesmo sob pressão. Nos processos de injeção de polpa e filtração cruzada que são mobilizados no interior das células de desaguamento, a separação das fases sólida e líquida ocorre segundo modelos complexos de fluxo, que são extremamente dependentes das condições de carga, dos regimes de escoamento estabelecidos e do desempenho da interface como meio dreno – filtrante.

Neste contexto, ensaios de laboratório e modelos reduzidos são as únicas ferramentas capazes de simular efetivamente os variados fenômenos envolvidos na fluidodinâmica do sistema. Tais metodologias foram abordadas, discutidas e analisadas neste trabalho, sempre com ênfase na aplicação prática do Sistema UMD. Neste sentido, mostrou-se que a metodologia do chamado ‘ensaio de filtração do tipo GR’ (“Gradient Ratio”) constitui a alternativa mais consistente para se aferir o potencial de colmatação de uma determinada interface solo-geotêxtil, sob diferentes razões de gradientes hidráulicos. Estes estudos resultaram também em um projeto desse equipamento para estudos no âmbito de rejeitos desaguados via Sistema UMD. Com base neste projeto, o equipamento foi construído e implementado na UFOP, tendo sido o mesmo plenamente validado mediante a realização de um ensaio-teste (desvinculado do estudo de caso adotado). Com isso, tornou-se viável estabelecer procedimentos de ensaios, aquisição de dados e principalmente, aferir, previamente e sob condições controladas, o desempenho de geotêxteis (tecidos e não tecidos) como interfaces de filtração de um determinado rejeito de mineração nas unidades desaguadoras em campo.

Considerando as limitações/incipiência de tais estudos no país, pode-se concluir também que a técnica proposta neste trabalho é inovadora e realmente diferenciada em relação aos procedimentos correntes da tecnologia disponível. Mudar modelos consolidados não é fácil porque são aceitos de forma generalizada, mas desenvolvimento tecnológico pressupõe a quebra de paradigmas e a formação de novos patamares do conhecimento.

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6.2 _{− SUGESTÕES COMPLEMENTARES}

A recomendação complementar é a do desenvolvimento de um protótipo do Sistema UMD (Unidades Móveis de Desaguamento), nos termos e de acordo com o projeto exposto nesta dissertação. O custo estimado para um protótipo nestas condições é da ordem de R$ 400 mil. Um ou mais desses dispositivos seriam operacionalizados no campo, em condições similares às do estudo de caso analisado por um período, fornecendo dados para uma completa aferição da eficiência prática do sistema.

Outra sugestão seria a de se adotar sistematicamente o Ensaio GR para a avaliação do comportamento dreno-filtrante de diferentes interfaces rejeitos x geotêxteis tecidos e não tecidos, viabilizando o foco dos estudos (e das seleções das interfaces têxteis) para um dado sistema operacional de rejeitos.

Estudos complementares também são enfatizados para uma melhor compreensão dos mecanismos mobilizados durante a filtração cruzada e do estabelecimento dos critérios de permeabilidade e da capacidade de retenção de materiais geotêxteis aplicáveis a sistemas de partículas em suspensão de polpas de rejeitos de mineração, tipicamente associados às unidades desaguadoras em campo.

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BIBLIOGRAFIA

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Geossintético Terminologia. NBR 12553/2003.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. S o l o - A n á l i s e G r a n u l o m é t r i c a . NBR 7181/1984.

Alves, A. R. C.; Ribeiro, L. F. M. ; Esposito. T. J. (2010). Análise da Estabilidade de Sistemas de Disposição Compartilhada de Rejeitos e Estéreis em Cavas Exauridas de Minas. XV COBRAMSEG – Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, Gramado / RS, CD.

Araújo, C.A.O. (2010). Estudo da Filtração Cruzada em Geometria Cilíndrica. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, UFRRJ, Rio de Janeiro, 91p.

Araújo, G.S. (2005). Estudo Experimental do Comportamento Dreno-Filtrante de Interfaces Rejeitos Finos – Geotêxteis. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil, UFOP, 177p.

ASTM (1996) – Standard Test Method for Measuring the Soil Geotextile Clogging Potential by the Gradient Ratio (D5101-96). Annual book of ASTM Standards, Vol. 04.09, ASTM, USA.

Bedell,D., Tuzun, A., Wiebe, M., Eastick, D.(2003). Non-Acid Generating Cover Material for Strathcona Tail Area. In: HIGH DENSITY & PASTE 2003 SEMINAR, Melbourne – Austrália.

Benzaazoua, M. e Belem, T. A.(2000). Optimization of sulfurous paste backfill mixtures for increased long-term strength and durability. Waste treatment and environmental impact in the mining industry. University of Concepcion, Santiago, Chile, Vol.1, p. 343-352.

Bittar, R.J. (2006). Característica Tecnológica de Rejeitos de Fosfato e Análise de Estabilidade da Barragem de Rejeitos B5 da Bunge Fertilizantes S.A. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós Graduação em Geotecnia, NUGEO, UFOP, 130p.

Borges, A. A.; Ribeiro, C. H. T.; Silva, M.F.; Pirete, W. (2010). Testes de desaguamento de rejeitos de minério de ferro utilizando um processo de ciclones/peneiras nos Sistemas Sul e Sudeste da Vale (não publicado).

Brackebusch, F. W. (2000). Aspectos Básicos de los Sistemas de Rellenoen Pasta. In: PASTE TECHNOLOGY 2000 SEMINAR, Perth – Austrália.

91

CORPS OF ENGINEERS, U.S. ARMY (1939). Report on the slide of a portion of the upstream face of Fort Peck dam, U.S.A.

Connell, H.; Zhu, J.; Bassi, A. (1999). Effect of Particle Shape on Crossflow filtration flux, Journal of Membrane Science, 153, p. 121-139.

Davies, M.P.; Mcroberts, E.C. & T.E Martin (2002). Static of tailings – Fundamentals and case histories. In proceedings Tailings Dams.ASDSO/USCOLD, Las Vegas

Donovan, R.P.(1985). Fabric filtration for combustion sources. New York, Marcel Dekker Inc.

Fannin, R. J., Vaid, Y. P. & Shi,Y. C. (1994). A critical evaluation of the gradient ratio test. Geotechnical Journal, GTJODJ.

Ferreira, L. D. (2011). Desenvolvimento de equipamento de laboratório para o estudo de fenômenos eletrocinéticos no processo de adensamento de resíduos de mineração. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, NUGEO, EMOP, UFOP, Ouro Preto.

FHWA – FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (1991).

Fordham, E.J., Ladva, H.K.J. (1989). PhysicoChemicalHydrodynamics, citado por: Jiao, D. e Sharma, M.M; Mechanism of Cake Buildup in Crossflow Filtration of Colloidal Suspensions, Journal of colloid and interface science, 162, 454-462.

França, S. C. A e Massarani, G. (2002). Tratamento de Minérios, CETEM, Centro de Tecnologia Mineral, Capítulo 14, Publicação CT2002-146-00, p. 571 – 609.

Freire Neto, J.P. (2009). Estudo da liquefação estática em rejeitos e aplicação de metodologia de análise de estabilidade. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. NUGEO, Ouro Preto-MG.

Galbiatti, H. F. (2006). Ruptura oblíqua condicionada por falha transcorrente na cava a céu aberto da mina do Cauê, Itabira, MG. Dissertação de mestrado. Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica. Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, 99p.

Gardoni, M.G. and Palmeira, E.M. 2000 . The influence of partial clogging and pressure on the behaviour of geotextiles in drainage systems. Geosynthetics International vol. 7. Gardoni, M. G. A. (1995). Avaliação da aplicabilidade de ensaios de laboratório e critérios de filtros para a utilização de geotêxteis em solos do Distrito Federal. Dissertação de Mestrado. UNB, Brasília.

92

Gardoni, M. G. A. (2000). Estudo do comportamento dreno-filtrante de geossintéticos sob compressão. Tese de doutorado. UNB, Brasília.

Gomes, R. C. (1993). Interação Solo Reforço e Mecanismos de Ruptura em Solos Reforçados com Geotêxteis. Tese de Doutorado. Escola de Engenharia de São Carlos, USP – São Carlos.

Gomes, R. C. (2004). Caracterização Tecnológica e Sistemas de Disposição de Resíduos de Mineração. Publicação Técnica. Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, 185p.

Gomes, R. C. (2007). Sistemas de Disposição de Rejeitos de Mineração Utilizando Geotubos como Estruturas de Desaguamento e/ou de Contenção. V Simpósio Brasileiro de Geossintéticos / REGEO, Recife: ABMS/IGS-BR, CD.

Hsu,S.J.C.; Negro, A. JR. (1980). Perspectivas de construção de barragens em aterro hidráulico no Brasil. XIII SEMINÁRIO BRASILEIRO DE GRANDES BARRAGENS, Tema III, Rio de Janeiro.

Jewell, R. (2002). Paste & Thickened Tailings (P&TT) in the Australian Mining Industry.In: HIGH DENSITY & PASTE 2002 SEMINAR, Santiago – Chile.

Jiao, D., Sharma, M.M. (1992). Formation Damage Due to Static and Dynamic filtration of Water-Based Muds, SPE International Symposium on Formation Damage Control, SPE 23823, Lafayette, 26-27.

Landriault, D. (2002). The Surface Disposal of Industrial Waste: Slurry Placement v/s High Density Slurry Placement v/s Placement as a Paste. In: HIGH DENSITY & PASTE 2002 SEMINAR, Santiago – Chile.

Leduc, M, P. e Smith, P.E (2003). Co –Disposal of Tailings- Innovations for Cost Savings and Liability Reduction – Austrália.

Martin, T.E., Davies, M.P., Rice, S., Higgs, T. and Lighthall, P.C. (2002). Stewarship of Tailings Facilities MMSD – Mining, Minerals and Sustained Development.

Massarani, G.(1985). Filtração, Revista Brasileira de Engenharia. Número Especial, Caderno de Engenharia Química, Rio de Janeiro, 69p.

Metcalf, E. (1979). Wastewater engineering: treatment, disposal, reuse. (2 ed.); New York: McGraw-Hill, 920p.

Moo-Young, H.K.; Tucker, W.R. (2002). Testing Procedures to Assess the Viability of Dewatering with Geotextile Tubes. Geotextiles and Geomembranes, n. 20, p. 289 – 303. Oliveira, J.B.V.R (2010). Manual de Operação de Barragens de Contenção de Rejeitos como Requisito Essencial ao Gerenciamento dos Rejeitos e da Segurança das

93

Barragens. Dissertação de Mestrado, Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica, Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, 135p.

Pirete, W. (2010). Avaliação do Potencial de Liquefação Estática em Barragem de Rejeitos de Minério de Ferro com base na Metodologia de Olson. Dissertação de Mestrado. Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica. Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, 130p.

Silva, I.N. e Flauzino, R.A. (2008). An approach based on neural networks for estimation end generalization of crossflow filtration processes”, Applied Soft Computing, 8, p. 590-598.

Urashima, D.C.; Vidal,D.(2003).Análise de sistemas de filtração por teoria probabilística e por simulação do processo de retenção de partículas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOSSINTÉTICOS. Porto Alegre.