Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas - PPGEMIN

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Navegando Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas - PPGEMIN por Assunto "Barragens de rejeitos"

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    Avaliação da produtividade do circuito de filtragem de rejeitos
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-29) Silva Filho, Carlos Murilo da; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/3938395414796829; Oliveira, Michelly dos Santos; Testa, Francisco Gregianin; Pires, Natal Junio
    As mineradoras têm buscado, cada dia mais, eliminar a disposição de rejeito em barragens devido aos grandes acidentes que aconteceram na última década. Uma das formas utilizadas, para atender esta demanda, tem sido a disposição do rejeito à seco, que ocorre após um detalhado processo de filtragem. Esta tecnologia, ajuda a manter a produtividade, a recirculação de água no processo e, também, realizar a disposição do rejeito de forma segura. Apesar da filtragem ser uma tecnologia conhecida, o domínio das variáveis de processo, para determinadas litologias, ainda não foi estabelecido, sendo necessários estudos detalhados e uma melhor compreensão. Uma forma de auxiliar a produtividade dos filtros, além das características dos meios filtrantes, é a utilização de auxiliares químicos de filtragem, que podem reduzir a umidade do rejeito a ser depositado, aumentando assim a recirculação de água de processo e a produtividade. Neste sentido, o presente trabalho visou alcançar os melhores resultados para atingir a umidade ótima e a maior taxa unitária de filtragem (massa seca/tempo/área de filtragem) possível, utilizando auxiliares químicos de filtragem e modelos diferentes de tecidos. Para concluir estes objetivos, testes de filtragem em bancada (Leaf Tests), com filtro a vácuo, foram performados utilizando água de processo, água comum, filtros de papel, tecidos e auxiliares químicos de filtragem, fornecidos por empresas atuantes na mineração nacional e internacional. Uma amostra de rejeito, proveniente da empresa AngloGold Ashanti, localizada na cidade de Crixás, no estado de Goiás, foi utilizada durante toda a pesquisa. Os testes foram realizados no laboratório de Tratamento de Minérios do CEFET – MG e a análise estatística dos resultados foi realizada utilizando o Minitab Statistical Software®. Os resultados alcançados, utilizando os reagentes e os tecidos, com os testes em bancada, foram satisfatórios, obtendo 13,7% de umidade (base úmida) no cake, atingindo a umidade ótima realizada pelo teste de compactação e uma TUF (taxa unitária de filtragem) média de 280 kg/h/m², acima da TUF alcançada pelos testes sem adição de reagentes. Separadamente, os testes de otimização com utilização do auxiliar de filtragem Floticor FA 18899, mostraram um ganho de 4% em produtividade, enquanto os testes de otimização com a utilização do tecido fabricado com 100% de poliamida, permeabilidade entre 84,9 e 135,9 m³/h e gramatura 348 g/cm² mostraram um ganho de 7,7% em produtividade. A utilização dos auxiliares químicos de filtragem e dos tecidos mostraram que é possível atingir a umidade ótima para escala industrial, bem como aumentar a taxa unitária de filtragem.
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    Controle tecnológico em obras de terraplenagem: estudo de caso aplicado à barragem de mineração
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-11-27) Caixeta, Fernanda Vieira Borges; Urashima, Denise de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/9870039269278664; http://lattes.cnpq.br/6109977430679224; Urashima, Denise de Carvalho; Cândido, Eduardo Souza; Ferreira, Lucas Deleon; Guia, Luiz Pinheiro da
    O controle tecnológico, frequentemente utilizado na gestão da qualidade para obras da construção civil com foco no atendimento aos procedimentos normativos, são utilizados para garantir a rastreabilidade das informações ao longo de todo período construtivo com o objetivo de determinar as causas e responsabilidades por falhas e posteriormente, evidenciar as tratativas com atendimento aos requisitos estabelecidos em projeto. Comumente, as obras de terras eram executadas de forma a seguir os procedimentos normativos em relação aos ensaios de solos, porém se limitava a estes registros, sem retroalimentação das informações do projeto na elaboração de como construído e, com o acervo das informações mantida de modo temporário. As adequações referentes ao controle tecnológico e rastreabilidade das informações para as obras de terra foram implementadas, principalmente para as obras de terra destinadas a área de mineração para contenção de rejeitos, em virtude do atendimento de legislações e exigências estabelecidas na Política Nacional de Segurança em Barragens (PNSB), onde por meio de um dos seus instrumentos, o Plano de Segurança da Barragem (PSB), estabelece a periodicidade de execução ou atualização, qualificação dos responsáveis técnicos, conteúdo mínimo e o nível de detalhamento. A pesquisa teve como objetivo principal apresentar os controles tecnológicos desenvolvidos para um estudo de caso de obra de adequação da metodologia construtiva de uma barragem de mineração a fim de garantir a qualidade executiva da estrutura, rastreabilidade e confiabilidade dos dados, perante os procedimentos normativos e especificações técnicas. A metodologia aplicada foi a implementação de fichas de verificação das etapas construtivas, vinculados aos ensaios de liberação junto a evidência fotográfica e posteriormente, compilados com uma capa resumo e vinculados no modelo, através do hyperlink, Building Information Modeling (BIM), plataforma de gerenciamento das informações que possibilita a visualização dos dados estruturados e multidisciplinares em três dimensões de modo ágil e interativo. Os resultados obtidos foram controles assertivos, evidência e validação de todas as partes envolvidas na execução das atividades realizadas no aterro, elementos drenantes (filtro vertical e tapete horizontal), drenagens superficiais e alterações de projeto. Conclui-se que os controles desenvolvidos e compilados no BIM são promissores para assegurar a rastreabilidade e confiabilidade das informações de maneira célere, visto que os metadados estão disponíveis em três dimensões (3D) de forma a facilitar a visualização dos resultados. Palavras-chave: mineração; barragem; controle tecnológico; qualidade; legislação; BIM.
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    Mancha de inundação associada à ruptura hipotética de uma barragem de rejeitos: análises do tipo de fluido e diferentes modelos hidrodinâmicos
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-06-24) Nascimento, Karina Salatiel do; Santos, Hersília de Andrade e; Fernandes, Rafaela Baldi; http://lattes.cnpq.br/8112385181042309; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/2968234663247864; Santos, Hersília de Andrade e; Fernandes, Rafaela Baldi; Guimarães Junior, Mario; Fineza, Adonai Gomes
    As imprecisões acerca da mancha de inundação gerada nos estudos de dam break de barragens de mineração estão associadas à fatores como a classificação reológica dos fluidos e o coeficiente de rugosidade. A taxa de deformação e a tensão de cisalhamento dos rejeitos de mineração não são constantes e a viscosidade das lamas contendo esses rejeitos pode ser viscoelástica, dependente ou independente do tempo, comportamento característico de fluidos não-newtonianos. A complexidade das características geotécnicas e hidráulicas desse material, impõem aos modelos numéricos de dam break um desafio relacionado às características que se deve considerar nos softwares disponíveis para tais fins. Esse trabalho objetiva realizar uma análise estatística da influência do tipo de fluido considerado no escoamento de uma ruptura hipotética de barragem, em função do coeficiente de rugosidade (n), caracterizando suas incertezas a partir da delimitação da área de mancha de inundação, profundidade máxima, tempo de chegada e velocidade do escoamento. Para isso, uma análise descritiva entre os hidrogramas de ruptura gerados por duas ferramentas distintas, EMBREA-MUD e HEC HMS, foi produzida. A partir destes hidrogramas avaliou-se, o modelo hidrodinâmico bidimensional do fluxo de lama não-newtoniano e newtoniano, a partir do software HEC-RAS 6.3.1. Para isso, foram simulados três cenários: o primeiro, alicerçado na propagação típica de água, com cenário newtoniano e coeficiente de manning normal-médio; o segundo, embasado no aumento do coeficiente de manning para um valor alto no vale de jusante (irreal) para assemelhar as características de fluidos não-newtonianos, e, o terceiro cenário, equivale à simulação do fluido não-newtoniano, que considera seu comportamento como plástico de Bingham, com parâmetros reológicos propostos na literatura e coeficiente de manning normal-médio. Os resultados das simulações mostraram áreas de manchas de inundação e profundidades máximas semelhantes entre si, para o primeiro e terceiro cenário; entretanto o fluido não-newtoniano percorreu uma área transversal superior aos demais cenários, sendo os parâmetros velocidade e tempo de chegada, divergentes, com os dois últimos mais próximos entre os cenários 2 e 3. Além disso, o cenário 2 retratou maior propagação longitudinalmente, o que é preocupante em estudos cuja finalidade é delimitar a Zona de Autossalvamento (ZAS). Por fim, a pesquisa mostrou que em áreas de inclinação acentuada, o fluido não-newtoniano se moveu mais rápido que o fluido newtoniano, uma vez que o peso do fluxo, que atua como uma força adicional, favoreceu a aceleração.
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    Produção de geopolímero a partir do rejeito de minério fosfático produzido em Araxá
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-10-30) Fernandes Júnior, Evandro de Abreu; Resende, Domingos Savio de; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; Gonçalves, Dayana Keitty Carmo; http://lattes.cnpq.br/0933195232742855; http://lattes.cnpq.br/4985475687544794; http://lattes.cnpq.br/1348684373783230; Resende, Domingos Savio de; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; Gonçalves, Dayana Keitty Carmo; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Aguilar, Maria Teresa Paulino
    O Brasil é um importante produtor mundial de commodities minerais. Por outro lado, os impactos da atividade mineral provocam danos permanentes e não mitigáveis. O rejeito gerado na concentração de minérios é disposto em barragens, estruturas geotécnicas que devem ser permanentemente monitoradas, mesmo depois de serem descaracterizadas. O cimento geopolimérico é um material frequentemente estudado por suas propriedades cimentícias, seu baixo impacto ambiental, durabilidade, resistência e versatilidade em relação à variedade de matérias primas investigadas como precursores da reação de geopolimerização. É obtido a partir da reação entre um álcali ou ácido forte e um aluminossilicato, contudo, outros constituintes (como o Ferro (Fe) e fósforo (P)) em condições específicas, são suficientes para a obtenção de um cimento geopolimérico. O objetivo deste estudo é obter uma pasta geopolimérica a partir do rejeito da mineração de fosfato. Além da disponibilidade do rejeito, sua reutilização pode minimizar o impacto da mineração bem como incorporar valor com sua reutilização, viabilizando processos mais sustentáveis de obtenção de materiais cimentícios com aplicações na construção civil. Neste sentido o rejeito foi caracterizado a partir dos métodos Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Granulométrica e determinação da área superficial específica por meio do método BET. Os resultados obtidos direcionaram sua ativação com ácido fosfórico (H3PO4, 85%). A pasta obtida foi moldada em corpos de prova e submetidos ao teste de resistência a compressão. A pasta geopolimérica foi analisada utilizando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Termogravimétrica (TGA) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Os resultados obtidos sugerem o uso do rejeito como precursor para obtenção de um geopolímero. Os melhores resultados apontam para um material com matriz homogênea e resistência a compressão de 9,37MPa aos 7 dias e mantendo aos 28 dias.