Estabilização/solidificação de rejeitos de mineração de zinco filtrados e compactados com a adição de agentes cimentantes

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Fante, Fernando
• Orientador(a): Consoli, Nilo Cesar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rejeito de mineração; Zinco; Estabilização do solo; Cimento portland
• Palavras-chave em Inglês: Zinc mine tailings; Stabilization/solidification; Calcium sulfate; Heavy metals; Leaching
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/291152

Os rejeitos de mineração são gerados durante o processo de beneficiamento de minérios. Sua disposição deve ser realizada em estruturas adequadas, de modo a evitar impactos ambientais e a saúde humana. No caso do rejeito de mineração de zinco esta importância é ainda maior dado o potencial de contaminação atrelada a alta concentração de sulfatos e a presença de metais pesados no material. Dessa forma, encontrar soluções mais seguras para a disposição deste material, diminuindo seu potencial de lixiviação, são grandes desafios para a comunidade geotécnica. Neste aspecto, a utilização de agentes para a estabilização/solidificação destes contaminantes, vem se revelando uma solução viável e efetiva. Portanto, o objetivo desta pesquisa é avaliar o comportamento hidráulico, ambiental, químico e mecânico de um rejeito de mineração de zinco filtrado, quando estabilizado com cimento Portland associado a fontes de cálcio como a cal virgem e o cloreto de cálcio. Neste aspecto, foram realizados ensaios de condutividade hidráulica e de lixiviação em permeâmetro de paredes flexíveis buscando um melhor entendimento do comportamento hidráulico e ambiental do rejeito natural e estabilizado. Ainda, foram executados dois planejamentos experimentais (fatoriais completos), para a avaliação dos efeitos de cada um dos fatores na resposta mecânica das misturas. Nos tratamentos com maior teor de agente, foram realizadas análises químicas e mineralógicas, além de ensaios triaxiais (consolidados isotropicamente drenados e não drenados), a fim de elucidar o comportamento do material estabilizado ao longo do tempo. Os resultados indicaram uma diminuição na lixiviação dos sulfatos e dos metais pesados, promovida pelo efeito de íon comum e pelo encapsulamento na matriz cimentícia, respectivamente. Através das análises químicas e mineralógicas, observou-se a formação de silicato de cálcio hidratado, responsável pelo encapsulamento dos contaminantes. Por fim, o emprego destes agentes promoveu um aumento da resistência e rigidez das amostras, sendo a melhor resposta obtida para a mistura com cal virgem e cimento Portland.