Influência da adição de compósito estabilizador no comportamento reológico de rejeitos de minério de ferro depositados em barragens.

Abstract

Os grandes riscos socioambientais que uma barragem de contenção de rejeitos oferece impulsionam estudos sobre a estabilidade desse material ao longo da vida útil dessas estruturas, assim como sobre a correta destinação dos rejeitos armazenados. A estabilidade estrutural de barragens tornou-se um tema cada vez mais frequente nas empresas de mineração, órgãos reguladores e no meio acadêmico, acentuado após o rompimento das barragens de Fundão em Mariana, MG (2015) e B1 em Brumadinho, MG (2019) com alcance nacional e internacional. O gerenciamento do sistema de contenção de rejeitos deve ser realizado durante todo o ciclo de vida da estrutura envolvida, desde a sua construção, operação, até o seu descomissionamento e desativação. O uso de modelos reduzidos tem sido uma alternativa para a avaliação do comportamento de uma estrutura em verdadeira grandeza (protótipo), por se constituir de alternativa técnica e economicamente viável. A Teoria da Similitude e a análise dimensional fornecem meios para estabelecer a similaridade de comportamento entre o original e o modelo reduzido. Considerando-se o atual estado das barragens de rejeitos no Brasil e sua potencial instabilidade, este estudo propõe a utilização de um compósito estabilizador constituído por powder de escória de aciaria, linear alquil benzeno sulfonato de sódio (LAS), cloreto de sódio e cimento Portland, capaz de influenciar de forma positiva a estabilidade dos rejeitos depositados em barragens. Dessa forma, busca-se tornar os processos de operação e descaracterização dos sistemas de contenção mais seguros e eficientes. Avaliou-se o comportamento reológico de rejeitos de minério de ferro com adição de compósito estabilizador nas dosagens de 0,75%, 1,5%, 3%, 6%, 12%, 24% e 48% em relação à massa de sólidos desses rejeitos, durante intervalos de tempo de 2h, 6h, 24h, 48h, 96h e 144h. Para efeitos de comparação também foi produzida uma matriz referência (sem adição de estabilizador). Os dados obtidos a partir dos ensaios de reologia foram utilizados em simulações numéricas com o auxílio do FLOW-3D®. A partir dos resultados verificou-se que o compósito estabilizador é capaz de aumentar a viscosidade dos rejeitos, sendo uma opção viável para estabilização do material depositado em barragens, ainda que em situação de ruptura.