EM - Escola de Minas
URI permanente desta comunidadehttp://www.hml.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6
Notícias
A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
Navegar
6 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Coberturas secas utilizando escória de aciaria para prevenção de drenagem ácida de rocha.(2011) Almeida, Rodrigo Pereira de; Leite, Adilson do Lago; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Pitanga, Heraldo NunesA extração de minerais como ouro, carvão, níquel, urânio, cobre, assim como execução de obras civis de grande porte, pode provocar sérios danos ambientais, caso ocorra a exposição de minerais sulfetados à atmosfera. Esses materiais na presença de oxigênio reagem e se inicia a Drenagem Ácida de Rocha (DAR). Se devidamente prevista e planejada, a DAR pode ser prevenida e controlada por métodos de tratamento passivos. O método passivo proposto nesse trabalho é uma Cobertura Seca com caráter reativo e com função de bloquear o fluxo de oxigênio. O caráter reativo do sistema foi obtido utilizando Escória de Aciaria que é um resíduo da indústria Siderúrgica. Esse material libera, por um longo período de tempo, um lixiviado que contém altas taxas de alcalinidade e alta concentração de cálcio. Os ensaios de caracterização geoquímica realizados nesse trabalho foram: Difração de Raio-X, Composição química pela Digestão Total, Ensaio de Adsorção do Azul de Metileno e determinação do pH, ΔpH e Condutividade Elétrica. Diferentes proporções de escória de aciaria e material sulfetado foram testadas em um ensaio de lixiviação no qual estudou-se a melhor concentração de Escória de Aciaria na neutralização da DAR. Além disso, os ensaios de caracterização geotécnica foram: Granulometria, Limites de Atterberg e Peso Específico dos Grãos. Outros ensaios mais complexos foram realizados para o estudo do fluxo em meio não-saturado que são: Adensamento, Permeabilidade Saturada e Ensaio de Sucção pelo método do Papel-Filtro. Finalmente, o fluxo em meio não-saturado foi analisado numericamente com auxílio computacional do software Vadose/w. Essa análise permitiu definir a disposição das camadas, avaliar a eficiência relacionada ao bloqueio dos fluxos e dimensionar suas espessuras. A solução encontrada é uma barreira ao ingresso de oxigênio que, ao mesmo tempo, permite o fluxo de água da chuva para tratamento do rejeito sulfetado.Item Balanço hídrico do bota-fora BF4 da mina Osamu Utsumi, INB, como subsídio para projetos de remediação de drenagem ácida.(2005) Fagundes, Júnio René Toledo; Leite, Adilson do Lago; Mello, Carlos Eduardo Ferraz deA Mina Osamu Utsumi, localizada no município de Caldas/MG, é pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil (INB), de onde extraiu-se urânio desde 1982 até 1996. A exploração da mina teve início em 1977, com o decapeamento do material sotoposto à jazida de urânio. Os resíduos gerados a partir deste processo eram, por decisões de planejamento, dispostos em locais denominados bota-foras, lançados segundo o método ponta de aterro, sem nenhuma selagem de base. Segundo maior depósito de estéreis da INB, o bota-fora BF4 representa o foco de estudo deste trabalho. Constituindo um dos grandes responsáveis para o volume total dos efluentes ácidos que são tratados pela INB, os contribuintes hídricos para a geração de drenagem ácida (DAM) em sua região de abrangência são ainda desconhecidos. Sendo a DAM um problema de origem hídrica, e considerando o grande número de informações meteorológicas disponibilizado pelo Laboratório de Controle Ambiental da INB (LCA/INB), o presente trabalho teve como objetivo principal a obtenção do balanço hídrico na região do bota-fora BF4. Seus resultados serviriam, em princípio, como um instrumento preliminar de investigação dos principais componentes hídricos causadores da DAM no local, além de fornecer subsídios técnicos para futuras intervenções remediadoras. Registros históricos de precipitação, velocidade dos ventos, temperatura, umidade etc, juntamente com dados de vazão dos efluentes ácidos do BF4 foram utilizados neste balanço hídrico. A evapotranspiração foi obtida com a utilização do modelo matemático proposto por Penman. Além disso, algumas hipóteses foram consideradas e assumidas nos cálculos. Os resultados obtidos indicaram a chuva como o principal contribuinte para a formação da DAM no BF4, o que concorda com medidas que visem a redução da infiltração neste bota-fora.Item Ensaios cinéticos para previsão e prevenção de drenagem ácida : estudo de caso das Indústrias Nucleares do Brasil (INB), Caldas, MG.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Abreu, Adriana Trópia de; Lena, Jorge Carvalho deA drenagem ácida de mina é o resultado do processo de oxidação de rochas que contêm minerais sulfetados. Este processo ocorre quando o material sulfetado é exposto a condições atmosféricas. Nestas condições, sucessivas reações de oxidação dos sulfetos levam à formação de águas ácidas. Isto é agravado quando as rochas existentes no local não têm capacidade de neutralizar o ácido formado. A condição de baixo pH da água drenada acelera o processo de solubilização de materiais sólidos (rochas, solos e sedimentos) e favorece a lixiviação de metais e metalóides tornandoos disponíveis no ambiente podendo comprometer a qualidade dos cursos d’águas adjacentes. Este quadro é muito comum em minas abandonadas onde o material retirado fica exposto como é o caso da mina Osamu Utsumi em Caldas, MG. Trata-se do primeiro complexo mínero-industrial de urânio instalado no Brasil. Este complexo foi inaugurado em 1982 e atualmente está em fase de desativação sob o controle da INB (Indústrias Nucleares do Brasil). Os métodos de controle e tratamento da DAM podem ser divididos em três vias de ação: previsão, prevenção e remediação. Nos métodos de predição ou previsão são utilizados diferentes procedimentos de ensaios estáticos e cinéticos para avaliar a capacidade ou a probabilidade de determinado material gerar ácido e bases sob determinadas condições. Quando a DAM já se encontra instalada, normalmente, são aplicados métodos de prevenção e/ou remediação. Nas metodologias de prevenção tenta-se encontrar maneiras de prevenir a sua geração ou mesmo diminuir a quantidade de ácido gerada. Na remediação são aplicadas técnicas de contenção e/ou tratamento das águas ácidas geradas. O objetivo desse trabalho foi avaliar e comparar diferentes tipos de ensaios cinéticos para previsão e prevenção da geração ácida de amostras de estéril e de rocha da mina Osamu Utsumi. Os ensaios para previsão da DAM foram realizados em colunas de lixiviação e extratores Soxhlet. Já nos ensaios para prevenção da DAM foram estudados e avaliados sistemas de coberturas secas alcalinas contendo como agentes de neutralização a lama vermelha, o calcário e a cal. Além disso, foi realizado um planejamento experimental aplicado ao ensaio de cobertura alcalina utilizando a lama vermelha no sistema de cobertura. Os lixiviados obtidos nos ensaios foram analisados para parâmetros físicoquímicos (pH, Eh, condutividade elétrica e temperatura) e metais e metalóides por ICP OES. Para entender os resultados obtidos nos ensaios cinéticos foi realizada, inicialmente, uma caracterização detalhada (física, química e mineralógica) das amostras de estéril e rocha. Nos dois tipos de ensaios cinéticos avaliados com estéril, colunas de lixiviação e extrator Soxhlet, foi observada uma diminuição nas concentrações da maioria dos elementos maiores e traços com o tempo, exceção foi observada para o Ba. A diminuição progressiva dos elementos avaliados se deve a um processo de esgotamento de sulfetos no estéril que implicam no aumento progressivo do pH. O ensaio com extrator Soxhlet impossibilitou a avaliação de alguns elementos traços, que estiveram abaixo do limite de quantificação da técnica utilizada, devido à quantidade limitada de material utilizada. Duas metodologias de ensaio cinético com extrator Soxhlet foram aplicadas a rocha: sem troca da água (ES1) e com troca diária da água (ES2). Na prática, o efluente mais concentrado gerado na primeira metodologia (ES1), poderia refletir o que ocorre na cava da mina, por exemplo. Neste ensaio foi observado uma diminuição do pH ao longo do ensaio, e como esperado, um aumento das concentrações da maioria dos elementos avaliados com o tempo. Exceções foram observadas para Ba e Fe. Já na segunda metodologia (ES2), foi observado um aumento significativo do pH, que é comparável a resultados de ensaios em colunas. No entanto, avaliação dos elementos traços eluídos ficou comprometida e grande parte deles apresentou resultados abaixo do limite de quantificação da técnica utilizada. Os sistemas de coberturas alcalinas avaliados apresentaram uma eficiência satisfatória quanto à capacidade de neutralização. As misturas realizadas com estéril do BF4 e aditivos alcalinos (cal, calcário e lama vermelha) foram suficientes para gerar águas com pH básico durante o tempo avaliado. Apesar da cobertura com calcário gerar um pH básico, esta condição não foi suficiente para neutralizar a acidez do estéril presente dentro da coluna. Assim, a cal e a lama vermelha possuíram um maior potencial neutralizador. No entanto, estes agentes neutralizantes ofereceram o inconveniente de introduzir material solúvel no lixiviado. Neste ensaio, considerando os parâmetros avaliados, foi demonstrado que o uso de mistura de lama vermelha com estéril poderia ser uma alternativa viável para o controle de geração de DAM associada à reciclagem de resíduos industriais alcalinos. No planejamento experimental aplicado ao ensaio de coberturas alcalinas com lama vermelha foi possível construir uma superfície de resposta que indicou a faixa ótima de pH em função das variáveis estudadas (concentração de lama vermelha e altura da cobertura). Além disso, este estudo tem importância na visualização da robustez do experimento. Isto possibilita alteração de cada uma das variáveis para uma mesma resposta de pH. Também foram construídas superfícies de respostas para a condutividade elétrica e Eh. Para estes parâmetros não foi obtida uma faixa ótima. Os resultados obtidos na análise das superfícies destas respostas mostram que os valores mínimos da faixa ótima de pH parecem apresentar melhores condições para controle de DAM. Os resultados das concentrações dos elementos maiores e traços avaliados nos lixiviados provenientes dos ensaios do planejamento experimental com lama vermelha revelaram que o uso da lama vermelha pode aumentar a concentração da maioria dos elementos químicos em solução, levando a uma diminuição na qualidade do efluente gerado. Isto mostra a importância de estudos que utilizem uma quantidade adequada de lama vermelha que venha limitar adição de metais e metalóides ao lixiviado.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 Abatimento de drenagem ácida de mina com cobertura de entulho de construção civil : uma proposta de reabilitação de uma antiga mina de pirita.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Moraes, Natália Cristiane de; Lima, Hernani Mota deEm Ouro Preto-MG, pirita foi extraída em uma antiga mina, durante as décadas de 30 e 60, do século passado, com a finalidade de se produzir ácido sulfúrico. Hoje esta mina, com grandes impactos ambientais, é uma área de deposição ilegal de entulho de construção civil. Nesta mina, foram observados pontos de aparecimento de água com pH inferior a 3.0, caracterizando a produção de drenagem ácida de minas (DAM), que é considerada como um grande impacto ambiental que preocupa mineradoras em regiões que possuem minerais sulfetados. Quando a drenagem ácida entra em contato com vários minerais, ela libera e mobiliza elementos dos mesmos, o que pode causar a contaminação de diferentes ambientes. Nesses locais, o processo de acidificação é acelerado pelas atividades exploratórias, que expõem grandes volumes de materiais à atuação da atmosfera. Apesar de a pirita ser o principal mineral responsável pela acidez, existem metais bivalentes (Fe, Zn, Cd, Pb, Cu e Ni), presentes em outros minerais responsáveis também pela produção de ácidos em reações químicas análogas a oxidação da pirita. Quando a produção ácida é identificada, o melhor é gerar uma estratégia de controle de custos efetivo durante o planejamento da mina. Os trabalhos a respeito da DAM têm se concentrado na descrição do problema, da avaliação do potencial de produção ácida e na obtenção de novas tecnologias de tratamento.Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi confirmar a curto prazo a geração de ácido na Mina de Pirita, propor uma alternativa de tratamento e reabilitação da área, com a utilização de entulho e cal como sistema de cobertura para o controle da drenagem ácida através do uso das colunas de lixiviação. Os resultados obtidos mostram que a adição de entulho foi bastante eficiente na redução da acidez (superior a 90%), da concentração de metais e de sulfato. A utilização do entulho no controle da DAM pode ser considerada uma alternativa promissora no abatimento da DAM devido ao baixo custo e ser uma alternativa interessante para as grandes cidades que não possuem áreas para deposição de entulho de construção.Item Análise de múltiplas variáveis no fechamento de mina – estudo de caso da pilha de estéril BF-4, mina Osamu Utsumi, INB Caldas, Minas Gerais.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Nóbrega, Flávia Andrade; Lima, Hernani Mota deA Mina Osamu Utsumi, pertencente à Indústrias Nucleares do Brasil (INB) e localizada no município de Caldas/MG, esteve em operação de 1982 a 1995, quando ocorreu a paralisação definitiva da lavra e tratamento de minério de urânio. Desde então a mina passa por um sistema de manutenção ativo, cujo foco principal é o tratamento da drenagem ácida gerada na cava, nas pilhas de estéril (localmente denominados botafora), barragem de rejeitos e pátios das instalações de tratamento físico do minério. A drenagem ácida de mina (DAM) ocorre na Mina Osamu Utsumi pela oxidação natural dos sulfetos metálicos, em presença de água e oxigênio, sendo hoje, o passivo de maior relevância, tanto do ponto de vista ambiental quanto pelos custos envolvidos na neutralização desta. Em dezembro de 2004, a INB assinou um termo de referência para elaboração e apresentação do plano de fechamento solicitado conjuntamente pelo IBAMA e CNEN. Desde então diversos estudos têm sido realizados como subsídio à preparação do plano de fechamento. Esta dissertação buscou, via a metodologia de Análise de Múltiplas Variáveis (AMV), estudar possíveis alternativas de fechamento para o Bota-fora BF-4, visto seu potencial de geração de DAM. Três alternativas foram consideradas neste estudo. A alternativa 1 trata de manter as condições de tratamento ativo, que inclui o bombeamento da drenagem do BF-4 para cava e posterior bombeamento desta para a estação de tratamento de efluentes, para neutralização do pH, precipitação dos hidróxidos e disposição destes no lago da cava. A alternativa 2 enfoca o retaludamento e cobertura do BF-4 com material impermeável para minimizar ou eliminar a geração de DAM. A alternativa 3 contempla a completa remoção do BF-4 e disposição do estéril na cava inundada. Segundo o resultado da AMV a alternativa 3 mostrou-se mais adequada para a solução em longo-prazo do problema da DAM.