Avaliação da disposição de rejeitos de minério de ferro nas consistências polpa e torta

Autor: Andréa Mírian Costa Portes
Přispěvatelé: Terezinha de Jesus Esposito, George Eduardo Sales Valadao, Lucio Flavio de Sousa Villar, Paulo Ricardo Behrens da Franca
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: Dentre os diversos métodos de disposição de rejeitos tem-se verificado uma preferência das mineradoras brasileiras pela disposição em superfície na forma de polpa, com utilização de barragens de contenção de rejeitos. Entretanto, os rejeitos podem se apresentar sob diferentes estados físicos, ou seja, polpa, espessados, pasta ou torta, implicando em comportamentos geotécnicos específicos. A técnica de disposição de rejeitos espessados, que consiste na retirada de água da polpa, vem se apresentando como uma alternativa viável e necessária para disposição dos rejeitos gerados nas minerações, tendo em vista os potenciais riscos inerentes à disposição de rejeitos em formas de polpa nas barragens convencionais e/ou o grande impacto ambiental causado pelas barragens, também em caso de eventuais rupturas. Entretanto, reporta-se que esta prática não tem sido ainda de uso corrente nas empresas de mineração brasileiras, apesar de reconhecida internacionalmente. Desta forma, é avaliado nesse trabalho o uso da técnica de disposição de rejeitos filtrados de minério de ferro em comparação com o uso do sistema convencional de disposição dos rejeitos em forma de polpa, principalmente no que se refere à inovação ambiental e de segurança. A metodologia consiste basicamente na elaboração de cenários para as alternativas de disposição de rejeitos, análises de estabilidade determinísticas e probabilísticas, além de análises de risco através do FMEA, com o propósito de identificar os modos de falha e suas consequências para os subsistemas que compõem cada cenário. Os cenários elaborados e avaliados são: pilha de rejeito filtrado, barragem em solo compactado e barragem de rejeito ciclonado. Ao longo do desenvolvimento do trabalho foi possível contemplar aspectos do estado da prática para as pilhas de rejeitos filtrados compactados. Com os cenários obtidos constata-se que o cenário da pilha de rejeito filtrado propicia menor impacto ambiental, sendo uma estrutura facilmente recuperada. As análises de estabilidade determinísticas e probabilísticas atestam a geometria proposta para a pilha de rejeito filtrado e indicam, para os parâmetros assumidos, menores riscos associados se comparado com os cenários das barragens. As análises de risco através do FMEA foram importantes para evidenciar os possíveis modos de falha e suas consequências para cada cenário proposto. Dentre os cenários analisados, a pilha de rejeito filtrado apresenta menor risco de ocorrência de falhas. Among the various tailings disposal methods, Brazilian mining companies generally opt for disposal at the surface in the form of slurry held behind earthen dams. However, besides slurry, tailings can be processed to take on other physical states, such as thickening into paste or cake form, implying specific geotechnical behaviors. The thickening process, involving filtering to remove the water, is a feasible alternative that can mitigate many of the risks of conventional disposal of tailings in slurry form behind dams, due to their improper construction and/or maintenance and the inherent environmental risks, especially in the event of rupture. Despite the internationally recognized environmental advantages of the filtering/dewatering practice, it is not typically used by Brazilian miners. Therefore, this article presents the results of a conceptual analysis of the environmental performance and safety of filtering iron ore tailings to produce cake in comparison with conventional disposal in slurry form. The method basically consists of preparing alternative scenarios for disposal of tailings, deterministic and probabilistic stability analyses, as well as risk assessment through FMEA, for the purpose of identifying the failure modes and their consequences in each scenario. The three scenarios analyzed were disposal in piles of filtered tailings, in tailings ponds held by compacted earth dams and by dams made of cycloned tailings. During the work it was possible to contemplate aspects of the state of the practice for disposal in piles of compacted filter cake. The results indicate that this disposal method has the least environmental impact, since the structure is easily recovered. The deterministic and probabilistic stability analyses attest to the good geometry of these piles and indicate, for the assumed parameters, lower risks compared to the two dam scenarios. The risk assessments through FMEA were important do reveal the possible failure modes and their consequences for each scenario studied. Among the three, the filtered tailings pile presents the lowest risk of failures.
Databáze: OpenAIRE
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