Análise de algumas características geotécnicas de rejeitos dispostos no Quadrilátero Ferrífero visando alternativas de reuso

Abstract

O estado de Minas Gerais possui parte significativa das reservas minerais do Brasil concentrada em uma região de 14 cidades, no Quadrilátero Ferrífero. Devido à importância do beneficiamento de ferro para a economia do Brasil, a região tem se deparado com a necessidade de produzir a partir de lavras de menor teor mineral e com restrição de áreas para disposição de rejeitos, visto a exaustão da capacidade das estruturas existentes e dificuldades legislativas de alteamentos e construção de novas barragens. Assim, a caracterização dos materiais contidos em estruturas auxilia na tomada de decisões para a continuidade das produções e aumento da segurança. O presente estudo buscou, através de publicações da literatura, realizar uma caracterização dos rejeitos do Quadrilátero Ferrífero coletados em diferentes etapas do processo de beneficiamento (espessamento, filtragem e após a disposição) e diferentes metodologias de disposição. As análises mineralógicas apresentaram hematita e quartzo em todas as amostras além de goethita em grande parte destas, fato que é esperado pela região de exploração ter características semelhantes. As análises químicas demonstraram percentual de ferro alto para barragens de Vargem Grande e Forquilha II apresentando teor de 59% e 54% aproximadamente. Em comparação com os resultados de teor de ferro dos rejeitos obtidos após o espessamento, os rejeitos coletados em estruturas apresentaram em média menor teor, o que pode ser explicado pela segregação que ocorre nas praias de deposição onde o material de maior densidade (ferro) tende a ser encontrado em regiões inferiores. Os resultados de granulometria apresentaram maior variabilidade para os rejeitos oriundos de barragens que recebem rejeito total, e as estruturas de empilhamento drenado (aterro hidráulico) apresentaram padrão mais definido, assim como os rejeitos filtrados direcionados para empilhamento, fato explicado pela necessidade de controle deste aspecto nos materiais dispostos, uma das condições para segurança da estrutura. Com relação à reutilização de material para beneficiamento são necessárias análises de composição química por faixa granulométrica identificando a presença de material de teor adequado em granulometrias que permitem beneficiamento nos processos de cada usina, o que, pelos resultados apresentados, representa boa oportunidade para alguns empreendimentos. O reemprego de rejeito como material na construção civil pode ser uma oportunidade de redução do passivo ambiental e aumento de capital, sendo necessário um tratamento prévio das faixas granulométricas desse material.

The state of Minas Gerais has a significant part of Brazil's mineral reserves concentrated in a region of 14 cities, the Quadrilátero Ferrífero. Due to the importance of iron processing for the Brazilian economy, the region has been faced with the need to produce from mines with lower mineral content and with restricted areas for the disposal of tailings, given the exhaustion of the capacity of existing structures and legislative difficulties of heightening and construction of new dams. Thus, the characterization of materials contained in structures helps in decision- making for the continuity of production and increased safety. The present study sought, through publications in the literature, to characterize the waste from the Quadrilátero Ferrífero in different stages of the beneficiation process (thickening, filtering and after disposal) and different disposal methodologies. Mineralogical analyzes showed hematite and quartz in all samples, in addition to goethite in most of them, a fact that is expected by the exploration region to have similar characteristics. Chemical analyzes showed a high percentage of iron for the Vargem Grande and Forquilha II dams, with a content of approximately 59% and 54%. Compared to the results of the iron content of the tailings obtained after thickening, the tailings collected in structures had a lower iron content on average, which can be explained by the segregation that occurs on the deposition beaches where the material of greater density (iron) tends to to be found in lower regions. The granulometry results showed greater variability for the tailings from dams that receive total tailings, and the drained stacking structures (hydraulic landfill) showed a more defined pattern, as well as the filtered tailings directed to stacking, a fact explained by the need to control this aspect in the disposed materials, one of the conditions for the safety of the structure. Regarding the reuse of material for processing, analyzes of chemical composition by granulometric range are necessary, identifying the presence of material with adequate content in granulometries that allow processing in the processes of each plant, which, according to the results presented, represents a good opportunity for some enterprises. The reuse of tailings as material in civil construction can be an opportunity to reduce environmental liabilities and increase capital, requiring prior treatment of the granulometric ranges of this material.