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Title: Avaliação por modelagem numérica de coberturas inibidoras de drenagem ácida de mina em pilhas de estéril e barragens de rejeito. Estudo de casos.
Authors: Gonçalves, Carla Cristina
metadata.dc.contributor.advisor: Bacellar, Luis de Almeida Prado
Keywords: Lisímetros
Simulação numérica
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Oliveira, Waldyr Lopes de Oliveira
Bacellar, Luis de Almeida Prado
Almeida, Rodrigo Pereira de
Citation: GONÇALVES, Carla Cristina. Avaliação por modelagem numérica de coberturas inibidoras de drenagem ácida de mina em pilhas de estéril e barragens de rejeito. Estudo de casos. 2018. 165 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: Os resíduos oriundos da atividade de mineração (estéril e rejeito) podem ser dispostos em superfície na forma de pilhas de estéril e barragens de rejeito. Em muitos casos, os resíduos de mineração de minerais sulfetados, quando entram em contato com água e oxigênio, geram um percolado rico em soluções ácidas, denominado Drenagem Ácida de Mina (DAM). A oxidação de minerais sulfetados também podem gerar a Drenagem Neutra de Mina (DNM) e a Drenagem Salina (DS). Atualmente, uma das técnicas empregadas para prevenir estes processos é a utilização de sistemas de coberturas com solo na etapa de descomissionamento das pilhas de estéril e barragens de rejeito. Nesta dissertação, a aplicabilidade desta técnica foi estudada em uma mina a céu aberto, localizada no estado de Goiás, que gera resíduos ricos em minerais sulfetados. Na área da mina foram construídas áreas testes de depósitos de estéreis e rejeitos, em escala real, com o objetivo de avaliar a eficiência de sistemas de coberturas capazes de inibir, a priori, a DAM. Esses experimentos consistiram em coberturas com diferentes tipologias e espessuras de solo, do tipo convencional e alternativo (evapotranspirativas, com ou sem barreira capilar). Cada experimento foi instrumentado com medidores de teor de umidade e de vazão de água percolada. Realizou-se a modelagem numérica de fluxo nos experimentos com o software VADOSE/W, em um período de um ano. A etapa de calibração das simulações deu-se com os dados de instrumentação dos sensores de umidade e do volume exfiltrado. A eficiência dos sistemas de coberturas também foi avaliada pela análise dos parâmetros físico-químicos dos fluxos exfiltrantes e descobriu-se que o processo em curso nos experimentos se enquadra na DNM. Os resultados indicaram que o sistema convencional de cobertura da área teste de depósito de rejeito e a camada de cobertura com controle de compactação da área de depósito de estéril constituiriam as alternativas mais indicadas para recobrimento de barragem de rejeito e pilhas de estéril, respectivamente. Recomenda-se futuros estudos para avaliar quais seriam as espessuras das camadas de cobertura mais adequadas para melhorar a eficiência destas alternativas.
metadata.dc.description.abstracten: Residues from the mining activity (waste and tailings) can be disposed on the surface in the form of waste cells and tailing dams. In many cases, when sulfide minerals come in contact with water and oxygen, they generate a percolate rich in acidic solutions, called Mining Acid Drainage (MAD). Oxidation of sulfide minerals can also generate Neutral Mine Drainage (NMD) and Salt Drainage (SD). Currently, one of techniques employed to prevent these processes is the use of soil cover systems, in the decommissioning stage of the waste dumpings and tailing dams. In this dissertation, the applicability of this technique was studied in an open pit mine, located in the state of Goiás that generates residues rich in sulphide minerals. In the mine area, three experimental cells and four experimental lysimeters were built, in real scale, with the objective of evaluating the efficiency of cover systems capable of inhibiting a priori MAD. These experiments consist of covers with different soil typology and thickness, conventional and alternative ones (evapotranspirative, with or without capillary barrier). Each experiment was instrumented with moisture sensors and percolated water flow meters. The numerical modeling of the experiments was carried out with VADOSE / W software, during a one-year analysis period. The simulation calibration was done with the moisture data and exfiltrant volume through the year. The efficiency of the cover systems is also evaluated by analyzing the physic-chemical parameters of the exfiltrant flow and is was found that the current process of the experiments is DNM. The results indicated that the conventional system of coverage of the tailings deposit test area and the cover layer with compaction control of the waste deposit area would be the most suitable alternatives for the tailing dam and waste cells respectively.
Description: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10167
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 15/08/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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