EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Desenvolvimento de geometria para empilhamento de rejeito desaguados de minério de ferro : estudo de caso para os rejeitos gerados na instalação de tratamento de minérios itabiríticos (ITM-I) em operação na Mina do Pico.(2017) Boccamino, Guilherme Denardi; Lima, Hernani Mota de; Lima, Hernani Mota de; Ferreira, Lucas Deleon; Freira, Germán Marcelo Martins VinuezaOs rejeitos são gerados a partir do beneficiamento das commodities dos minérios. No Brasil estima-se que em 2015 foram gerados cerca de 190 Mt de rejeitos derivados do processo de enriquecimento do minério de ferro. Segundo dados da Fundação Estadual do Meio Ambiente em Minas Gerais existem cadastrados no Banco de Dados Ambiental cerca de 150 barramentos para a contenção de rejeitos. O Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais, segundo dados do Departamento Nacional de Produção Mineral, se apresenta como principal jazida brasileira, detentora de uma reserva lavrável de 17 bilhões de toneladas de minério de ferro, com teor médio de ferro de 49%, representando 10% da reserva lavrável mundial. Frente à está imensa jazida de minério de ferro e a capacidade produtiva instalada das mineradoras, associado a demanda pelo minério no mundo, pergunta-se: Quantas barragens ainda deverão ser construídas? Existem outras possibilidades de disposição de rejeitos? O presente estudo fundamenta sua pesquisa no empilhamento de rejeitos desaguados de minério de ferro. O objetivo dessa pesquisa foi analisar o comportamento prático dos rejeitos de minério de ferro espessados e filtrados e propor uma geometria otimizada para o empilhamento seguro destes materiais. Nessa pesquisa avaliou-se um dado rejeito gerado em uma unidade industrial de beneficiamento de minério típica do quadrilátero ferrífero, separados em dois conjuntos - os rejeitos arenosos, derivados do processo de flotação e os rejeitos finos, derivados do processo de deslamagem. Para que os rejeitos possam ser empilhados uma rota de processo adicional para desagua-los foi desenvolvida. Adotouse um mecanismo para desaguar as lamas e outro para desaguar o rejeito da flotação, que representa 70% do rejeito total. Um filtro de disco a vácuo foi adotado para gerar um rejeito arenoso filtrado com um teor de umidade médio da ordem de 13%, que apresentou bons resultados nos empilhamentos experimentais. Por outro lado, o rejeito fino espessado e ou filtrado não apresentou boas características para empilhamento individual. Como solução, inseriu-se material rochoso estéril, de forma a permitir uma, disposição conjunta com o rejeito arenoso e as lamas.Item Estudo da alteração de brita frente à drenagem ácida de rocha.(2013) Souza, Felipe Andrade de; Leite, Adilson do LagoA drenagem ácida de rocha (DAR) é originada a partir da oxidação de minerais sulfetados. A DAR apresenta uma elevada concentração de metais pesados e conseqüentemente elevados valores de condutividade elétrica, além de na maioria das ocorrências possuir valor de pH abaixo de 3 e proporcionar a formação de um ambiente oxidante, com valores de Eh acima de 500 mV. O presente estudo avalia a alteração que a DAR provoca em materiais rochosos (brita) para uso em obras geotécnicas. A DAR utilizada foi produzida a partir de ensaios cinéticos em coluna de lixiviação com amostras de solo da Mina da Pirita em Ouro Preto – MG. Os litotipos estudados foram gnaisse, metadolomito e basalto. A simulação da alteração das amostras de rochas foi realizada através de ensaios de alteração acelerada com o uso do Extrator Soxhlet e também a partir do ensaio de resistência do material à intempérie por inundação. Para efeito de comparação, as amostras rochosas também foram ensaiadas com água destilada e solução de sulfato de sódio, esta última apenas utilizada no ensaio de resistência do material à intempérie por inundação. Os métodos laboratoriais consistiram de caracterização tecnológica dos litotipos, com ensaios de determinação dos índices físicos, de resistência ao choque e a carga pontual e abrasão Los Angeles. A avaliação da alteração das amostras foi realizada através da comparação dos resultados das análises físico-química (CE, pH, Eh e temperatura) e mineralógica do lixiviado antes e após os ensaios no extrator Soxhlet, e também a partir da analise química e mineralógica das amostras de rochas antes e após os ensaios. Complementando a análise da alteração foi realizado o comparativo de perda de massa das amostras de rochas. Ao final dos ensaios utilizando o extrator Soxhlet verificou-se através das análises dos difratogramas e composição química das rochas, que o metadolomito foi a rocha que sofreu maiores alterações, e que a DAR foi o lixiviado que demostrou uma maior tendência para promover as respectivas alterações. Contudo, a quantificação da alteração a partir da perda de massa sofrida para cada litotipo identificou que a amostra que mais sofreu alteração foi o basalto, e que as maiores alterações ocorreram com as amostras lixiviadas com água destilada. Para os ensaios de resistência à intempérie as soluções lixiviantes apresentaram comportamentos diferenciados para a alteração em cada litotipo estudado, impossibilitando assim definir qual solução que foi mais agressiva e qual litotipo foi mais alterado.Item Ensaios laboratoriais para avaliação da drenagem ácida na barragem da UHE Irapé.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Duarte, Marcelo Guimarães; Leite, Adilson do LagoA formação da drenagem ácida é um dos problemas ambientais mais graves associados à atividade de mineração. Na construção de usinas hidrelétricas o problema é pouco conhecido e é uma consequência natural do processo de escavações obrigatórias para implantação das estruturas da usina, que expõem o mineral sulfetado ao contato com água e oxigênio, dando origem às reações de oxidação. A Usina Hidrelétrica de Irapé foi construída em sítio onde a geologia local é dominada pela presença de quartzo micaxisto sulfetado, tornando o problema da drenagem ácida uma realidade. Diversos estudos foram conduzidos no intuito de gerar medidas para controle e minimização dos riscos ambientais do empreendimento. O objetivo deste trabalho é apresentar a ampla campanha de ensaios realizada no âmbito do projeto de Pesquisa e Desenvolvimento da Aneel - P&D 188, intitulado “Controle da drenagem ácida em barragens de terra e enrocamento utilizando geossintéticos” que buscou avaliar o mecanismo de geração de drenagem ácida sob o contexto da UHE Irapé. O presente trabalho descreve ainda os estudos conduzidos pela Cemig durante as fases de implantação da usina que incluíram, além de investigações geológico-geotécnicas regulares para avaliação das condicionantes hidrogeotécnicas locais, ensaios de caráter mineralógico e geoquímico, visando caracterizar e quantificar o teor dos sulfetos, bem como identificar os mecanismos envolvidos no seu processo de oxidação, avaliando a sua influência sobre as estruturas da usina e o meio ambiente. Desta forma, este trabalho pretende contribuir para aprofundar o conhecimento técnico-científico relativo à geração de drenagem ácida em empreendimentos de geração de energia elétrica, subsidiando o desenvolvimento de metodologias para controle e minimização de riscos ambientais inerentes a estes empreendimentos.Item Previsão de drenagem ácida por meio de testes estáticos do material do bota fora 4 da mina Osamu Utsumi – Caldas/MG.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Leite, Jéssica de Souza Madureira; Lena, Jorge Carvalho deA drenagem ácida de mina (DAM) é hoje um dos maiores problemas ambientais enfrentados pela indústria mineral, caracterizando-se por apresentar valores pH inferiores a 3,5, o que leva à solubilização de metais pesados presentes em rochas, sedimentos e solos. É normalmente gerada em material associado a minerais sulfetados. A previsão de drenagem ácida de mina é um trabalho necessário que antecede a exploração em si e pode ser feita pelos chamados métodos estáticos e/ou cinéticos. O material em estudo neste trabalho foi coletado na Mina Osamu Utsumi, em Caldas/MG. O estéril foi coletado em uma das principais pilhas do bota fora 4 (BF4). Também foi coletado material rochoso na base da cava. O estudo da mineralogia do estéril revelou a presença de gibbsita, goethita, caulinita, muscovita e ortoclásio. As amostras de rocha se apresentaram alteradas, com mineralogia basicamente formada por feldspatóides, pirita e fluorita. O potencial de geração ácida (PA) foi mensurado pela quantidade de enxofre total nas amostras, levando a um valor de 1,22 kg H2SO4/t de material estéril; e de 12,06 kg H2SO4/t para a amostra de rocha. Já o potencial de neutralização foi avaliado de acordo com metodologia preconizada pelo ABA padrão (adição de solução padrão de HCl e medição das bases presentes por titulação de retorno após aquecimento, imediatamente após o resfriamento - no máximo 1 hora depois); ABA modificado (adição de solução padrão de HCl e medição das bases presentes por titulação de retorno após 24 horas sem aquecimento); e BC Research (titulação direta das bases presentes por titulação com solução padrão de H2SO4 - procedimento em 4 horas). Estas três metodologias se revelaram inadequadas ao material da Mina de Osamu Utsumi. O estudo da mineralogia da amostra sugeriu que a gibbsita [Al(OH)3] é o mineral capaz de agir como fator neutralizador de ácido por ter características básicas, lembrando que sua reação com o ácido sulfúrico é lenta, podendo levar até 10 horas para a produção de 4 mg/L de Al3+ em solução, o que leva à conclusão de que a melhor maneira de se avaliar o potencial geral de geração ácida de um material é analisando previamente a sua mineralogia. No caso específico do material da Mina de Osamu Ustumi a medição pura e simples do teor de enxofre levou ao melhor resultado.Item Influência da presença de sulfetos na implantação da UHE Irapé - Vale do Jequitinhonha - Minas Gerais.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Lima, Ana Luisa Cosso; Sobreira, Frederico GarciaA Usina Hidrelétrica Irapé, localizada na região nordeste do estado de Minas Gerais - vale do rio Jequitinhonha, encontra-se inserida no domínio de xistos grafitosos atribuídos à Formação Chapada Acauã, caracterizados localmente pela presença marcante de sulfetos de ferro, potencialmente geradores de efluentes ácidos a partir de reações de oxidação. Diante desse cenário, os estudos desenvolvidos durante as fases de implantação da usina incluíram, além das tradicionais investigações geológico-geotécnicas para avaliação das condicionantes hidrogeotécnicas locais, alguns ensaios de caráter mineralógico e geoquímico, visando caracterizar e quantificar o teor dos sulfetos e identificar os mecanismos envolvidos no seu processo de oxidação, avaliando a sua influência sobre as estruturas da usina e o ambiente circunvizinho. Os estudos de caracterização do maciço rochoso revelaram a presença marcante de sulfetos (pirrotita, pirita e eventualmente, calcopirita e esfalerita) disseminados nas amostras de mica-quartzo xisto grafitoso analisadas, e baixas concentrações de carbonato. A partir dos ensaios de avaliação do potencial de geração ácida, através de ensaios estáticos e cinéticos, todos os materiais analisados foram classificados como potencialmente geradores de efluentes ácidos, com as menores taxas de oxidação observadas nas amostras de rocha sã. Os resultados desses trabalhos de investigação, realizados pela CEMIG em parceria com o Consórcio Construtor Irapé Civil, conduziram à adoção de soluções inovadoras, como alternativa às práticas e técnicas de uso corrente no âmbito da construção de usinas hidrelétricas, viabilizando a construção do empreendimento, considerado no Brasil, uma obra inédita para a engenharia de barragens. Enfim, registra-se que as soluções de projeto efetivamente adotadas na implantação da UHE Irapé foram definidas para atender as premissas de vida útil do empreendimento e minimizar os impactos ao meio ambiente, sendo confirmadas como adequadas, à luz do conhecimento adquirido a partir das avaliações realizadas com o desenvolvimento do presente trabalho.Item Reavaliação da segurança de barragens de terra construídas na década de 50 : caso da UHE Três Marias, MG.(Programa de Pós Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Carim, Adelaide Linhares de Carvalho; Gomes, Romero CésarO trabalho apresenta as principais condicionantes geológico-geotécnicos das fundações da barragem da UHE Três Marias e os estudos das influências marcantes destas feições sobre o processo de percolação da água através da estrutura, respaldados por análises numéricas e pelos registros dos dados de instrumentação da barragem, coligidos e sistematizados ao longo dos últimos 46 anos. Um amplo programa de investigações foi realizado na área do sítio para a implantação da barragem, ao longo da década de 50, em função do porte da obra e do cronograma de execução. A barragem foi assentada em condições muito específicas de fundação, envolvendo a necessidade de remoção de uma espessa camada de rocha decomposta volume para a execução de uma trincheira de vedação na ombreira direita e o tratamento de uma ampla área na região da ombreira esquerda, devido a presença de materiais de baixa resistência, de camadas de areia e cascalho, de uma argila porosa com até 9,0m de espessura e de material residual, representado por um siltito bastante alterado. O trabalho sistematiza todas estas informações de projeto e reestruturação do projeto e as complementa com novos ensaios, buscando definir uma reavaliação global da barragem nas condições atuais, por meio de análises de percolação e de estabilidade para as condições de regime permanente de fluxo e rebaixamento rápido do reservatório. As análises permitiram quantificar os coeficientes de segurança ao cisalhamento da barragem na condição atual, como adequados para as diferentes condições operacionais. Permitiram ainda entender a complexidade das camadas de cascalho e argila porosa existente em parte da fundação da barragem e quantificar a influência desses materiais no comportamento e segurança da barragem.