INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS JOAQUIM PIMENTA DE AVILA

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1 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS JOAQUIM PIMENTA DE AVILA

2 Apresentação do tema como introdução e apreciação dos trabalhos apresentados na sessão técnica Assunto é muito vasto e multidisciplinar: envolve geotecnia, engenharia de processo, bombeamento de polpas em uma amplitude que torna difícil um relatório tipo estado da arte no escopo do presente relato. Apresentação de um sumário dos principais pontos a ressaltar e apresentação de experiências do autor com o tema nos últimos 25 anos.

3 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO KOLONTAR HUNGRIA 2010: FLUXO DE LAMA PARA JUSANTE

4 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO KOLONTAR HUNGRIA 2010: FLUXO DE LAMA PARA JUSANTE

5 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO MOUNT POLLEY 2014: FLUXO DE LAMA PARA JUSANTE

6 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO BARRAGEM DE LUOYANG XIANGJIANG - AGOSTO 2016 LAMA VERMELHA PARA JUSANTE

7 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO BARRAGENS DE REJEITOS CONVENCIONAIS CONSTRUIDAS COMO BARRAGENS DE ACUMULAÇÃO DE ÁGUA E BARRAGENS CONSTRUIDAS POR MONTANTE E MAL OPERADAS REJEITOS ACUMULADOS EM FORMA DE LAMA SATURADA BOMBEADA PARA O RESERVATÓRIO POTENCIAL DE DANO ELEVADO: RUPTURAS CATASTRÓFICAS PARA ÁREA DE JUSANTE: CORRIDA DE LAMA COM ALTO PODER DESTRUTIVO E ALTO IMPACTO AMBIENTAL NO CASO DE REJEITOS COM CONTAMINANTES IMPACTO AINDA MAIOR PELA POLUIÇÃO NECESSIDADE DE CONTROLE RIGOROSO DOS EFEITOS DA ÁGUA NA ESTRUTURA: ESTABILIDADE ESTRUTURAL DEPENDE FUNDAMENTALMENTE DO CONTROLE DA ÁGUA ÁGUA : PRINCIPAL AGENTE INSTABILIZADOR

8 DEINOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO RISCOS AUMENTAM COM AS DIMENSÕES DOS RESERVATÓRIOS A DEMANDA POR MINERAIS CONTINUARÁ CRESCENTE; PRODUÇÃO DE REJEITOS CONTINUARÁ AUMENTANDO FORTE TENDÊNCIA DE CRESCIMENTO DAS DIMENSÕES DAS ESTRUTURAS PORTE DAS ESTRUTURAS TENDE A AUMENTAR OS RISCOS; INDISPENSÁVEL REDUZIR RISCOS E COMPENSAR O CRESCIMENTO. MANDATÓRIO: MELHORAR GESTÃO DE RISCOS UTILIZAÇÃO DE TECNOLOGIAS DE MENOR RISCO: DESAGUAMENTO

9 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS REDUÇÃO DOS EFEITOS DA ÁGUA: MÉTODOS A APLICAR: FUNÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DOS REJEITOS 1- REJEITOS GRANULARES (0-10% DE ARGILA + MÁX % < #200) ELIMINAR BARRAGEM IMPERMEÁVEL (USAR ESTRUTURA PERMEÁVEL: RETER REJEITOS, MAS NÃO A ÁGUA) 2- REJEITOS FINOS (90-100% < #200, 80% < #400) : RETIRAR A ÁGUA DOS REJEITOS: DESAGUAMENTO ESPESSAMENTO ( Espessadores, Adensamento, etc) ESPESSAMENTO COMBINADO COM EVAPORAÇÃO: DRY STACKING FILTRAGEM: REDUZ GRAU DE SATURAÇÃO

10 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO REJEITOS FINOS CARACTERÍSTICAS RELEVANTES ELEVADA FRAÇÃO ARGILA BAIXA PERMEABILIDADE ( 10E-6 cm/seg a 10E-8 cm/seg) PROPRIEDADE IMPORTANTE: REOLOGIA DETERMINA: A- ÂNGULO DE PRAIA: DRENAGEM DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS B- BOMBEABILIDADE DA POLPA

11 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO TEOR DE SÓLIDOS X TENSÃO DE ESCOAMENTO 400 Tensaão de Escoamento (Pa) Bombeamento Centrífugo Bombeamento PD Diafragma Bombeamento Pistão Teor de Sólidos (%) Rejeito Bauxita 1 Rejeito Bauxita 2 Rejeito Bauxita 3 Rejeito Bauxita 4 Rejeito Bauxita 1 Rejeito Bauxita 2 Rejeito Bauxita 3 Rejeito Bauxita 4

12 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO ASPECTOS IMPORTANTES NA DISPOSIÇÃO DE LAMAS DESAGUADAS A- DISPOSIÇÃO COM ESPESSAMENTO E SECAGEM ESPESSAR ATÉ A MAX. DENSIDADE BOMBEÁVEL ( CENTRÍFUGA OU PD ) ( MAIOR DECLIVIDADE, MAIOR DRENAGEM, MAIOR EVAPORAÇÃO ) DISPOR COM BONS DISPOSITIVOS DE DRENAGEM MAXIMIZAR EVAPORAÇÃO (EXEMPLO: MRN EM PORTO TROMBETAS INÍCIO EM 1992 (AVILA, 1995 REGEO) B- DISPOSIÇÃO COM FILTRAGEM: FILTROS DE TAMBOR: EFICIENTE ATÉ % SÓLIDOS FILTROS PRENSA: EFICIENTES ATÉ 80% DE SÓLIDOS (EXEMPLO: ALUNORTE HYDRO - ) AVILA 2011 E ICSOBA

13 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO Número acumulado aproximado de sistemas de disposição de rejeitos Espessado Filtrado Pasta Co-disposição Conforme Davies, 2011

14 DISPOSIÇÃO COM ADENSAMENTO E SECAGEM ESPESSAMENTO INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO espessamento por adensamento: lagos de adensamento (exemplo: Porto Trombetas-MRN Juruti-ALCOA) espessadores (exemplo Paragominas HYDRO) espessamento ocorre em três fases: sedimentação livre sedimentação floculada compressão de partículas pelo peso High Rate High Density ou ultra high rate Deep cone: teor de sólido até 60% para pasta. Fluido não Newtoniano exige bombas de pistão(deslocamento positivo

15 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO DISPOSIÇÃO COM ADENSAMENTO E SECAGEM

16 DISPOSIÇÃO COM ADENSAMENTO E SECAGEM ESPESSAMENTO INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - INTRODUÇÃO

17 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - ADENSAMENTO DISPOSIÇÃO COM ADENSAMENTO E SECAGEM lago de adensamento e dragagem

18 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - ESPESSAMENTO Espessador tipo High-Rate Column com Central Drive Rake (WesTech TOP TM )

19 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - SECAGEM LANÇAMENTO INICIAL PARA SECAGEM SUPERFÍCIE APÓS SECAGEM

20 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS - SECAGEM SUPERFÍCIE APÓS SECAGEM

21 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SECAGEM Curva de Secagem % Sólidos ,5 26- abr 34,4 41,0 38,9 50,5 49,7 47,5 46,0 44,7 43,9 42,0 20,8 20, abr abr abr 30- abr 13,6 1- mai 2,3 1,4 2- mai 3- mai 4,5 4- mai 18,2 5- mai 62,3 60,4 60,5 58,4 57,5 56,4 55,2 55,655,8 53,3 4,9 6- mai 3,2 8- mai 6,5 5,8 67,2 65,5 64,4 64,7 64,264,0 64,4 62,5 62,5 63,9 14,3 26,6 5,2 5, mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai mai ,00 mm chuva % Sólidos mm chuva TESTE DE SECAGEM SECAGEM VERSUS TEMPO

22 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SECAGEM SECAGEM VERSUS TEMPO

23 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SECAGEM RECUPERAÇÃO AMBIENTAL - VEGETAÇÃO

24 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SECAGEM VANTAGENS DA DISPOSIÇÃO COM SECAGEM OBTENÇÃO DE MACIÇO NÃO SATURADO COM MAIOR ESTABILIDADE OBTENÇÃO DE MAIOR DENSIDADE DOS REJEITOS AUMENTANDO A CAPACIDADE DO RESERVATÓRIO OBTENÇÃO DE MENOR POTENCIAL DE DANO NO CASO DE ACIDENTE CONDIÇÕES DE FECHAMENTO EM MENOR PRAZO E MENOR CUSTO OBTENÇÃO DE MELHORES CONDIÇÕES PARA FECHAMENTO E REABILITAÇÃO AMBIENTAL

25 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SECAGEM FILTRAÇÃO

26 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS FILTRAÇÃO FILTRAÇÃO: FILTRO A VACUO TAMBOR FILTRO PRENSA

27 A DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SEM BARRAGENS

28 A DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SEM BARRAGENS

29 A DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SEM BARRAGENS

30 ESPALHAMENTO E COMPACTAÇÃO

31 A DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SEM BARRAGENS

32 A DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SEM BARRAGENS

33 A DISPOSIÇÃO DE REJEITOS SEM BARRAGENS

34 100 Pore pressure (kpa) Total Vertical Stress (kpa) CD=88% wopt+2% CD=88% wopt+4% CD=90% wopt+2% CD=90% wopt+4% CD=95% wopt CD=95% wopt+2% REJEITO FINO DE LAMA VERMELHA : PILHA DE MATERIAL COMPACTADO APÓS FILTOR PRENSA

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36 SOLUÇÕES PARA REJEITOS GRANULARES: 1 BARRAGENS PERMEÁVEIS (EMPILHAMENTO DRENADO) 2 BARRAGENS COM GRANDE ÁREA PERMEÁVEL (BARRAGENS DE REJEITOS CICLONADOS)

37 Vista Aérea da Pilha a Jusante da Barragem do Germano em estágio inicial de Construção

38 BARRAGEM DO GERMANO: EMPILHAMENTO A JUSANTE GERMANO JUSANTE: SITUAÇÃO INTERMEDIÁRIA. COTA FINAL

39 Pilha de Germano Jusante: Seção Típica e Posição de Piezômetros

40 Vista da Superfície dos Rejeitos Lançados alguns dias após a paralização do lançamento

41 Vista da Superfície dos Rejeitos Sendo Escavados Para Obtenção de Material Para Construção do Dique de Alteamento

42 Vista do Talude Final com o Fechamento Progressivosendo

43 Vista da Estrutura de uma Correia Transportadora apoiada na Superfície dos Rejeitos da Pilha

44 Germano Jusante: Dreno de Fundo em Construção

45 Vista da Cava do Germano, Com o Tapete Drenante Sendo Construído

46 Cava do Germado Seção Típica e Locação de Piezômetros

47 Vista de Montante da Pilha da Cava do Germano

48 Vista de Jusante da Pilha da Cava do Germano

49 TRABALHOS APRESENTADOS NA SESSÃO DE INOVAÇÕES TECNOLOGICAS Foram apresentados ao tema I : Inovações tecnológicas em Métodos de Disposição de Rejeitos cinco trabalhos : 1-O FUTURO DA GESTÃO DE REJEITOS: DAS BARRAGENS PARA A DISPOSIÇÃO POR EMPILHAMENTO A SECO Autores: Davide CAVALLI (Regional Sales Director Aqseptence Group Srl0Id), Idemilson Fritzke (Diretor Técnico Latino América Aqseptence Group Filtration Ltda), Danilo Dell aringa (Diretor General Transpor Representações Ltda

50 TRABALHOS APRESENTADOS NA SESSÃO DE INOVAÇÕES TECNOLOGICAS O FUTURO DA GESTÃO DE REJEITOS: DAS BARRAGENS PARA A DISPOSIÇÃO POR EMPILHAMENTO A SECO Autores: Davide CAVALLI (Regional Sales Director Aqseptence Group Srl0Id), Idemilson Fritzke (Diretor Técnico Latino América Aqseptence Group Filtration Ltda), Danilo Dell aringa (Diretor General Transpor Representações Ltda Neste trabalho é apresentado um importante roteiro de aplicação de filtro prensa a projetos de disposição de rejeitos, indicando as características do rejeitos, o dimensionamento dos filtros e exemplos de aplicação. Seria interessante se os autores apresentassem também uma

51 TRABALHOS APRESENTADOS NA SESSÃO DE INOVAÇÕES TECNOLOGICAS CRITÉRIOS DE PROJETO DE SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO EM PILHAS DE RESÍDUOS DE ALUMINA DESAGUADOS POR FILTRO PRENSA : Sueli Aparecida da Silva, Romero César Gomes (UFOP) O trabalho da engenheira Sueli Silva e do professor Romero Gomes, apresentam uma interessante discussão sobre critérios de projeto de disposição de rejeitos com filtro prensa, aplicadas a dois projeto de disposição de lama vermelha de produção de alumina. Através de análises de estabilidade probabilística, discutem a segurança dos depósitos. Entretando, há alguma subestimação da resistência de um resíduo depositado pelo processo de dry stacking que leva as estimativas de probabilidade de ruptura a valores um tanto exageradas. Como os autores alertam, o caso é hipotético para exemplificação e neste sentido cumprem o objetivo

52 TRABALHOS APRESENTADOS NA SESSÃO DE INOVAÇÕES TECNOLOGICAS RHEOMAX ETD - APLICAÇÃO DE POLÍMERO MODIFICADOR DE REOLOGIA PARA AUXILIAR NA DISPOSIÇÃO DE REJEITOS EM BARRAGENS: Jorge Luiz Berto Davo, UTTING, L (BASF) O trabalho dos técnicos da BASF, trata da aplicação de polímeros para desaguamento de rejeitos. Os resultados apresentados são interessantes do ponto de vista do desaguamento. Os autores não chegam a detalhar métodos de disposição mas temos conhecimento de utilização combinada, bem sucedida na Austrália deste processo combinado à técnica de mud farming que utiliza um trator de lamina de grande área para redução de índice de vazios associada à aplicação do polímero.

53 TRABALHOS APRESENTADOS NA SESSÃO DE INOVAÇÕES TECNOLOGICAS INTRODUZINDO O CONCEITO DE BAT (BEST AVAILABLE TECHNIQUE) NA DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Autor: Marta Sawaya (Geóloga Ministério Público do Estado de Minas Gerais ) O trabalho é uma interessante abordagem e introdução do conceito de Best Available Technique-BAT, que preconiza que o método de disposição adotado em projeto submetido à licenciamento, seja julgado pela sua aplicação da melhor alternativa de tecnologia selecionada, com o objetivo de tirar o melhor partido para a disposição de rejeitos e assim otimizar resultados. É uma abordagem que está sendo muito valorizada nas revisões de procedimentos que o Canadá está promovendo após a ruptura da barragem de Mount Polley

54 OBRIGADO