O que são pilhas de rejeito filtrado?
A grande maioria das instalações de rejeitos do mundo envolve a disposição destes materiais em barragens. Essas estruturas requerem construção e manutenção de sua integridade estrutural, bem como de gestão das imensas quantidades de água utilizadas para transporte destes rejeitos em forma de polpa. Após a operação, o fechamento dessas estruturas pode representar desafios significativos, no âmbito físico-químico e também no geotécnico.
Como o futuro da mineração inclui a utilização sustentável de água, além do compromisso com a segurança destas barragens, considerando ainda acidentes envolvendo este tipo de estrutura, alternativas para disposição de rejeitos tem sido alvo de atenção e estudos mais detalhados.
Com os avanços nas tecnologias de desaguamento, principalmente o desenvolvimento de uma tecnologia de filtro a vácuo e pressão, a oportunidade de armazenar rejeitos em um estado insaturado, se torna uma alternativa vantajosa. Desta forma, o empilhamento dos rejeitos filtrados está se tornando uma consideração cada vez mais comum para o gerenciamento de rejeitos em muitas minas.
Aspectos geotécnicos do projeto de pilhas de rejeitos filtrados
A maioria das pilhas podem ser caracterizadas pelo seu propósito (disposição permanente ou temporária), pelo tipo de compartilhamento de materiais (disposição de material único, co-disposição de materiais ou disposição compartilhada de materiais) ou pelo tipo de arranjo de sua geometria, que é uma das principais decisões a serem tomadas no projeto de uma pilha.
Neste sentido, para definição do projeto geométrico da pilha tem de se entender as taxas de geração de rejeitos filtrados, a necessidade de disposição de outros tipos de materiais, no caso de uma disposição compartilhada e a vida útil da estrutura, para definição do volume necessário da estrutura. Estes pontos devem ser definidos no plano diretor de disposição de rejeitos da mina.
Com a definição das premissas acima, em conjunto com os resultados das investigações geotécnicas de campo, ensaios de laboratório e avaliações de estabilidade da estrutura, têm-se elementos suficientes para elaboração do projeto geométrico da pilha.
Devem ser consideradas também restrições físicas para definição da geometria da estrutura, tais como acessos existentes, unidades industriais e comerciais, unidades residenciais, áreas de preservação, limites das cavas, características topográficas, dentre outros.
Os projetos geométricos das pilhas podem ser de vários tipos, a depender das condições topográficas do terreno de implantação da pilha, sendo os mais comuns os seguintes:
- Aterros em vales (Valley Fill);
- Aterros transversais a um vale (Cross Valley Fill);
- Aterros à meia encosta (Sidehill Fill);
- Aterros de crista (Ridge Crest Fill);
- Aterros em “bolo de noiva” (Heaped Fills).
Estes projetos geométricos das pilhas são mostrados na Figura 1.
Baseado nos pontos discutidos acima, são definidas as premissas para desenvolvimento do projeto geométrico da estrutura, sendo:
- Altura da pilha;
- Inclinação dos taludes entre bermas;
- Inclinação do talude global;
- Largura das bermas;
- Altura entre bermas;
- Necessidade de bermas de equilíbrio;
- Zoneamento da estrutura.
Figura 1 – Tipos de arranjos de pilhas
Fonte: WAHLER (1979). ¹
Por fim, para definição do projeto geométrico devem ser considerados também a localização da pilha e da planta de filtragem dos rejeitos, bem como os acessos existentes da mina.
Referências:
Imagem de Capa: Guidelines for Mine Waste Dump and Stockpile Design – Editors: Mark Hawley and John Cunning
¹WAHLER, W.A. A Perspective – Mine Waste Disposal Structures – Mine Dumps, and Mill and Plant Impoundments. Proc. 6th Panamerican Conf. Soil Mech. Fndn. Eng., Vol. III., Lima, 1979.