Métodos de enchimento em minas subterrâneas: a mineração ocupa um papel essencial na economia e, ao mesmo tempo, gera grandes volumes de resíduos. Esses resíduos incluem dois tipos principais: rejeitos e estéreis. Os rejeitos resultam do beneficiamento dos minerais de interesse, enquanto os estéreis consistem em rochas extraídas que não possuem valor econômico (Costa, 2018).
Durante a extração, desmontes movimentam grandes quantidades de material, utilizando explosivos ou equipamentos específicos. Essa escolha depende do método de lavra, da dureza das rochas e das condições econômicas. Diante desse cenário, surge um desafio importante: como descartar esses resíduos de maneira sustentável, reduzindo os impactos no meio ambiente?
A deposição dos rejeitos
Uma das principais formas de armazenar os rejeitos gerados no tratamento químico e em diversos outros processos de beneficiamento é, sem dúvida, a construção de barragens de rejeitos. Esse procedimento, embora amplamente utilizado em todo o mundo, apresenta um custo bastante elevado. Além disso, a segurança dessas estruturas está diretamente relacionada ao método adotado para sua construção. Entre os modelos mais comuns, destacam-se o alteamento a montante , a linha de centro e o alteamento a jusante , conforme ilustrado na figura 1.
Porém, é importante ressaltar que, mesmo com métodos consolidados, a falta de monitoramento adequado ou a não realização de reparos necessários no tempo certo pode transformar essas barragens em estruturas perigosas. Nesse sentido, a negligência no envio pode representar um risco significativo, tanto para as comunidades próximas quanto para o meio ambiente. Portanto, garantir inspeções periódicas e adotar tecnologias modernas de monitoramento torna-se essencial para minimizar possíveis falhas e evitar tragédias.
Diante dos desafios e preocupações com as barragens de rejeitos, este artigo apresenta três técnicas mais econômicas e sustentáveis, que também garantem maior segurança. A primeira alternativa é a técnica de enchimento de mina , conhecida como backfill . Nesse método, o rejeito tratado retorna para o interior da mina subterrânea, preenchendo galerias desativadas após o beneficiamento.
Nos últimos 30 anos, essa prática trouxe benefícios ambientais e geomecânicos importantes. Como resultado, as empresas passaram a adotar o aterro com mais frequência, impulsionando estudos sobre o comportamento e as propriedades físicas dos materiais utilizados (Vissoto, 2013).
Além disso, a classificação do enchimento da mina varia de acordo com o material e o método de transporte. O enchimento pode ser cimentado ou não cimentado , sendo os tipos mais comuns preenchimento hidráulico , preenchimento com pasta e preenchimento com rocha (Costa, 2018).
Métodos de enchimento em minas subterrâneas/ “hydraulicfill”
O hydraulic fill (enchimento hidráulico), ilustrado na figura 2, utiliza principalmente rejeitos finos em sua composição, com uma percentagem de sólidos que varia entre 50% e 70%. Esse material é transportado por meio de bombas e tubulações, o que torna o processo eficiente. No entanto, devido ao elevado teor de água presente nesse tipo de enchimento, torna-se essencial considerar sistemas de drenagem e contenção, pois a água exerce uma pressão adicional sobre a estrutura.
Além disso, quando o enchimento possui uma superfície livre e exposta, torna-se necessário o uso de ligantes para garantir uma maior resistência, especialmente em superfícies verticais. Geralmente, utiliza-se cimento Portland, amplamente empregado na mineração com adições como pozolanas ou escórias, que aumentam sua durabilidade e eficiência.
O enchimento hidráulico também desempenha um papel importante como suporte primário do maciço rochoso a longo prazo. Ele se destaca especialmente no controle da subsidência em minas com rochas mais resistentes, já que consegue fluir e preencher os vazios gerados durante as operações, ao mesmo tempo em que distribui uniformemente as tensões no ambiente subterrâneo (Gomes, 2016).
Métodos de enchimento em minas subterrâneas/“Pastefill”
O Pastefill (enchimento de massa), ilustrado na figura 3, é composto por rejeitos finos e cimento como ligante. Sua concentração de sólidos varia entre 78% e 87% , o que elimina a necessidade de drenagem da água. Isso acontece porque a água não apresenta material que atua como hidratante do cimento, sendo completamente incorporada à matriz do enchimento durante o processo.
Uma das maiores vantagens do Pastefill em comparação ao Hydraulicfill é a quantidade reduzida de água necessária. Nesse caso, uma quantidade de água é apenas o suficiente para hidratar o cimento, evitando o uso excessivo de ligantes e, assim, garantindo a resistência desejada com mais eficiência.
Por outro lado, o Pastefill apresenta uma fluidez menor em relação ao Hydraulicfill . Essa característica acaba elevando os custos associados aos mecanismos de transporte, que precisam ser mais robustos e sofisticados para garantir o deslocamento do material com eficiência (Gomes, 2016).
Métodos de enchimento em minas subterrâneas/“Rockfill”
O Enrocamento (enchimento de enrocamento), mostrado na figura 4, é composto por fragmentos de rochas agregados a rejeitos finos . Esse tipo de enchimento costuma ter um custo mais elevado, principalmente devido à maior quantidade de ligante necessária para alcançar a resistência desejada.
No transporte do material, utilizamos equipamentos simples e específicos para lidar com agregados mais grosseiros. Já para os materiais hidráulicos e finos, o transporte ocorre por meio de tubos e bombas , o que garante a colocação eficiente do material (Gomes, 2016).
Conclusão
Os três principais métodos de preenchimento são definidos com base em análises previstas que consideram tanto as características físicas quanto os aspectos econômicos. Esses métodos envolvem estudos cuidadosos desde a etapa de implantação até o transporte, a necessidade de infraestrutura e os resultados esperados. Eles podem substituir ou complementar as tradicionais barragens de rejeitos, proporcionando diversos benefícios ao meio ambiente e às comunidades próximas às minas.
Além disso, a indústria de mineração tem intensificado seus esforços na busca por alternativas de reaproveitamento de estéreos e rejeitos. Essa prática não apenas permite o uso interno desses materiais, mas também possibilita sua comercialização como subprodutos, promovendo sustentabilidade e inovação no setor.
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