Análise da variação de compressibilidade e permeabilidade de rejeito de mineração de bauxita

Abstract

A economia brasileira sofre grande influência da atividade mineradora, que, por sua vez, contribui intensamente para o seu desenvolvimento. Com o crescimento da atividade, aumenta a produção de rejeitos e consequentemente a necessidade de armazenamento seguro dos mesmos. A forma como são destinados os rejeitos do beneficiamento dos minérios, suas características e a falta de previsibilidade do seu comportamento tem desencadeado tragédias irremediáveis, chamando atenção para a necessidade de se adquirir melhor entendimento e domínio sobre o assunto. O rejeito de mineração de bauxita, também conhecido como lama vermelha, é originado pelo processo de beneficiamento Bayer. Após a extração do minério, o material é comumente transportado por tubulações e despejado em estado aquoso em barragens de contenções, as quais são normalmente construídas por etapas. Os alteamentos das barragens podem ter diferentes disposições, na maioria das vezes são construídos pelos métodos de montante, de jusante e de linha de centro. O aumento das alturas de alteamento resulta num aumento da compactação das camadas inferiores de rejeito, produzindo uma distribuição heterogênea da taxa de vazios dos mesmos: quanto mais carregada estiver uma camada de rejeito, menor será o seu índice de vazios e a sua permeabilidade. Sendo assim, a análise de propriedades de comportamento destes materiais durante as etapas de alteamento é indispensável para o desenvolvimento de projetos seguros. No presente trabalho foi avaliado o comportamento de 3 amostras de rejeito de mineração de bauxita, reconstituídas com três índices de vazios iniciais distintos. Foram realizados ensaios de caracterização (granulometria com sedimentação, limites de Atterberg, densidade real dos grãos e compactação) e definição de parâmetros de permeabilidade e compressibilidade por meio de ensaios de adensamento com leitura da permeabilidade. Por meio dos ensaios laboratoriais pode-se avaliar o comportamento das amostras em relação à permeabilidade e compressibilidade de acordo com as etapas de carregamento, que simularam o alteamento de uma barragem de rejeito. Observou-se que quanto maior o índice de vazios do rejeito, maior é sua compressibilidade. Além disso, foi notória a influência que a aplicação de cargas crescentes tem na redução do coeficiente de permeabilidade, fato que pode afetar o desempenho das barragens ao longo das etapas de alteamento.