Influência da granulometria no comportamento mecânico de rejeitos de minério de ferro

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Wagner, Alexia Cindy
• Orientador(a): Consoli, Nilo Cesar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rejeito de mineração; Minério de ferro; Granulometria; Comportamento mecânico
• Palavras-chave em Inglês: Iron ore tailings; Fines content; Grading; Dry stack; High stresses; Critical state
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/289694

A ocorrência de acidentes e a insegurança associada à disposição de rejeitos saturados em barragens de rejeito de mineração com alteamento a montante geraram restrições legais em relação a esse tipo de estrutura. Nesse cenário, os avanços nas tecnologias de filtragem possibilitam a obtenção de rejeitos não saturados, os quais podem ser armazenados em uma condição mais segura; isto é, na forma de pilhas. A separação do rejeito entre partículas mais finas e mais arenosas favorece a eficiência tanto dos processos de beneficiamento quanto da filtragem. No entanto, a disposição final normalmente se dá através da mistura entre os rejeitos com diferentes granulometrias. Ademais, as pilhas devem ser projetadas para receber materiais de granulometria variável ao longo de sua vida útil devido à expressiva variabilidade da rocha de origem e às variações inerentes aos processos de beneficiamento mineral. Assim, a presente tese busca analisar a influência da granulometria no comportamento mecânico de rejeitos de mineração de ferro. Para isso, são utilizados dois rejeitos obtidos em diferentes etapas do beneficiamento e três misturas artificiais produzidas a partir desses materiais e compostas por 20, 30 e 40% do rejeito mais fino Os materiais são avaliados a partir de ensaios de índices de vazios limite, compactação do tipo Proctor e ensaios de compressão triaxial considerando uma ampla faixa de tensões de confinamento (50 kPa a 40 MPa) e diferentes estados de compactação. Os resultados demonstram que a granulometria afeta as características de compactação e o arranjo formado entre os grãos, dependendo da energia aplicada. A influência da granulometria na compressibilidade e na rigidez está relacionada ao grau de compactação e à faixa de pressões analisada. A adição de finos também aumenta a resistência no estado crítico (M) e altera o formato e a posição da Linha de Estado Crítico (LEC) no plano volumétrico. A compactação de rejeitos com granulometrias distintas na condição ótima resulta em parâmetros de estado semelhantes, o que reflete em resistência de pico e dilatância parecidas. Além disso, o incremento no teor de finos aumenta o número de coordenação e reduz a quebra de partículas durante a compressão isotrópica e o cisalhamento