NUGEO - Núcleo de Geotecnia

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Browsing NUGEO - Núcleo de Geotecnia by Author "Almeida, Maria das Graças Gardoni de"

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    Desaguamento e adensamento de rejeito de mineração utilizando processos eletrocinéticos.
    (2016) Ferreira, Lucas Deleon; Gomes, Romero César; Gomes, Romero César; Luz, José Aurélio Medeiros da; Rodrigues, Otávia Martins Silva; Almeida, Maria das Graças Gardoni de; Barbosa, Maria Cláudia
    O processo de disposição de rejeitos de mineração está frequentemente associado à construção de grandes estruturas de contenção seja pelo elevado volume desses resíduos gerados nas plantas industriais de beneficiamento ou pelas dificuldades na concessão de novas áreas de disposição. É evidente que, nos últimos anos, essas estruturas de contenção foram maximizadas a dimensões surpreendentes, desencadeando um aumento considerável dos riscos associados a elas. Neste contexto, novas técnicas de gerenciamento integrando as diversas áreas da mineração envolvidas na exploração, beneficiamento e disposição de resíduos devem ser desenvolvidas visando a diminuição do volume de resíduos produzidos e também a otimização dos processos de disposição desses materiais. Dentre as novas metodologias, encontra-se a proposta de aceleração do processo de desaguamento/adensamento de rejeitos considerados finos, através das técnicas de eletrocinética. Os primeiros trabalhos envolvendo o desaguamento de resíduos da mineração através de técnicas de eletrocinética foram desenvolvidos nas décadas de 1970 e 1980 pela United States Bureau of Mines (USBM) nos Estados Unidos e pela organização de pesquisa CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) na Austrália. Desde então a técnica tem despertado interesse e trabalhos recentemente foram realizados tais como Fourie (2006), Fourie et al (2007a, 2007b) Fourie e Jones (2009), Hall et al (2008) dentre outros. Nesse contexto, foram realizados ensaios de desaguamento/adensamento eletrocinético em um rejeito fino de bauxita, as amostras que inicialmente apresentaram percentuais de sólidos entre 20 e 30% de sólidos alcançaram valores finais compreendidos entre 43 e 66% nas diferentes versões dos experimentos. Os resultados aqui apresentados foram alcançados através de experimentos realizados em duas células eletrocinéticas: uma apresentada por Ferreira (2011) e outra desenvolvida durante a execução da presente pesquisa. A taxa de consumo de energia estimado por tonelada de rejeito drenado foi de 0,05 a 0,32 kWh/tonelada drenada, nos ensaios realizados na célula eletrocinética 2. Dessa forma, os resultados obtidos apresentam a associação de processos eletrocinéticos no desaguamento de rejeitos como uma técnica merecedora de maiores investigações.
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    Metodologia para estabilização química do agregado siderúrgico para aplicação como lastro ferroviário.
    (2016) Fernandes, Daniel Pinto; Fernandes, Gilberto; Fernandes, Gilberto; Pereira, Carlos Alberto; Corteletti, Rosyelle Cristina; Almeida, Maria das Graças Gardoni de; Silva, Luiz Francisco Muniz da
    Nas últimas décadas, o interesse pela aplicação dos resíduos industriais em outras áreas têm crescido amplamente. A este fato, pode ser atribuído tanto questões econômicas quanto ambientais. Nesta perspectiva, os agregados siderúrgicos antes chamados escória de aciaria se apresentam como um co-produto com grande geração nas usinas siderúrgicas integradas. Para cada tonelada de aço produzido, são gerados cerca 170 kg de agregado siderúrgico no processo Linz Donawitz. De forma geral, os agregados siderúrgicos recém produzidos apresentam uma expansibilidade volumétrica que conduzem o material à fragmentação e posterior produção de finos. Em razão dessa expansibilidade, o emprego desse material, deve ser feito a partir de processos de estabilização dos óxidos instáveis. O presente trabalho de pesquisa têm por objetivo precípuo a estabilização química dos óxidos instáveis por meio da fusão do agregado siderúrgico na fase líquida com refratário de coqueria cominuído. Após tratamento, o co-produto estabilizado foi britado na faixa específica para lastro e caracterizado nas áreas física, mecânica, química, ambiental, elétrica e de campo para aplicação em vias férreas sinalizadas. Em sequência às caracterizações, foi dimensionado, tanto empiricamente, como mecanisticamente, o pavimento ferroviário de um trecho da Estrada de Ferro Carajás com os dados de lastro composto por brita e pelo agregado siderúrgico estabilizado, a fim de se comparar e verificar que o co-produto formado pela fusão é mais competente que o usualmente aplicado. Para alcançar este propósito, a metodologia definida para estabilização do material passou primeiramente pela caracterização química do refratário de coqueria, para determinação da fração mais eficaz no processo, depois pela fusão da escória recém produzida com a fração escolhida, resfriamento em baia e consequente solidificação, para enfim britagem e transporte para as caracterizações no Laboratório de Ferrovias e Asfalto da Universidade Federal de Ouro Preto. Os resultados obtidos pela metodologia de estabilização nas caracterizações para lastro padrão foram em conformidade com os limites estabelecidos por norma. Em relação à comparação entre as tensões no pavimento ferroviário, o agregado siderúrgico alcançou melhor performance do que a brita usualmente empregada. A avaliação em termos do custo do agregado estabilizado frente ao natural (brita) se mostrou favorável ao primeiro material.
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    Metodologia para unificação do sistema de classificação de barragens de rejeito.
    (2017) Fernandes, Rafaela Baldi; Lima, Hernani Mota de; Lima, Hernani Mota de; Oliveira Filho, Waldyr Lopes de; Almeida, Maria das Graças Gardoni de
    A atividade de mineração possui um grande potencial de impacto ambiental uma vez que trabalha a extração de recursos minerais não renováveis em grandes extensões, que são essenciais no desenvolvimento de uma sociedade, e que geram volumes consideráveis de rejeito. As barragens de rejeito são uma opção largamente utilizada para a destinação de resíduos provenientes do processo de extração e beneficiamento do minério e são categorizadas com base na altura, tipo de material do reservatório, danos potenciais associados, categorias de risco, dentre outros. Todas as barragens em construção, em operação e desativadas devem ser declaradas, anualmente, aos órgãos fiscalizadores, com o objetivo de promover o planejamento e a regulação da exploração mineral, bem como o aproveitamento dos recursos minerais, assegurando, controlando e fiscalizando o exercício das atividades de mineração. Cada órgão estabelece os critérios de classificação que devem ser observados pelos empreendedores na definição das classes de barragens e, consequentemente, aos requisitos que devem ser obedecidos para que as estruturas se apresentem em conformidade. Atualmente, existem dois tipos de classificação vigentes no país, cada uma com a sua regulamentação normativa, levando a uma grande divergência nas informações de cadastro, mesmo considerando que as estruturas cadastradas nos dois sistemas são as mesmas. Desta forma, é perceptível que não há uma convergência entre os sistemas de classificação propostos, o que resulta em um desencontro de informações e a uma efetividade reduzida nos princípios de fiscalização que permeiam estes órgãos. Uma vez que o principal objetivo dos projetos, da operação, do monitoramento e da fiscalização de barragens de rejeito é a contenção segura de resíduos depositados, deve haver uma integração contínua de gerenciamento destas estruturas, principalmente na unificação dos critérios a serem considerados nesta gestão.