Dados da Submissão

Título

AVALIAÇÃO HIDROGEOQUÍMICA PREDITIVA DE ESTRUTURAS DO TIPO PILHA DE REJEITO DE MINÉRIO DE FERRO MISTURADO COM CAL

Texto do resumo

Diante do processo de fechamento de várias barragens, a disposição de rejeitos em pilhas tornou-se um desafio de gestão tanto do ponto de vista geotécnico quanto ambiental. Dentre esses aspectos, um de especial relevância é quanto à qualidade dos efluentes a serem gerados nessas novas estruturas. É necessária a avaliação da composição química da drenagem que sairá pelos drenos de fundo e posteriormente será lançada ao meio ambiente. As principais diretrizes e guias de boas práticas em escala mundial para gestão de efluentes na mineração (a exemplo do MEND, AMIRA, INAP) recomendam a realização de estudos preditivos das concentrações químicas antes da instalação de estruturas de contenção de rejeito (incluindo as pilhas). Além disso, o GISTM (Global Industry Standard on Tailings Management) recomenda, no seu princípio dois, a realização de estudos multidisciplinares para cada estrutura, o que inclui geoquímica e qualidade de água, além de hidrologia, geotecnia e outro temas correlatos. Neste contexto, no presente trabalho, buscou-se avaliar as potenciais alterações na composição química de efluentes diante de um projeto de mistura de rejeito de minério de ferro com cal virgem. Esta mistura tem o objetivo de reduzir a umidade do rejeito filtrado e melhorar a estabilidade geotécnica de pilhas de rejeito. Entretanto, é relevante verificar se há implicações hidrogeoquímicas ambientais nessa medida. O presente trabalho foi realizado na fase de projeto conceitual das estruturas, portanto, estando em consonância com o que é recomendado pelas melhores práticas ambientais. A metodologia do trabalho de avaliação hidrogeoquímica preditiva envolveu a aplicação conjunta de técnicas laboratoriais e modelagem numérica hidrogeoquímica. No laboratório, foram realizados testes estáticos e cinéticos de predição de drenagem, além de análises químicas e mineralógicas de amostras de rejeito puro e de rejeito misturado com cal em diferentes proporções. A modelagem numérica hidrogeoquímica foi realizada utilizando o software PHREEQC e visou simular a deposição deste material em uma estrutura do tipo pilha, considerando fator de escala, percolação de água da chuva, hidrogeologia e pressão parcial de gases. Como resultado das análises laboratoriais, verificou-se que a mistura de rejeito de minério de ferro com cal gera um pH alcalino, favorecendo a dissolução de silicatos e formação de minerais neoformados nas denominadas reações pozolânicas. Além disso, o pH alcalino propicia liberação de metais em solução que em condições de pH neutro encontram-se relativamente inertes, em função da elevação da cinética de reação de intemperismo desses minerais. A modelagem numérica hidrogeoquímica indica que em condições de exposição atmosférica pode haver o processo de precipitação de carbonato de cálcio dentro dos rejeitos depositados. Essa precipitação poderia gerar zonas de baixa permeabilidade e caminhos preferenciais de fluxo na estrutura que devem ser avaliados nos projetos geotécnicos. O presente estudo de avaliação hidrogeoquímica preditiva demonstrou aspectos inerentes à qualidade dos efluentes os quais devem ser considerados nos projetos que vierem a considerar esse tipo de mistura.

Palavras Chave

Hidrogeoquímica; GISTM; Rejeito de Minério de Ferro; Modelagem numérica; PHREEQC