Estudo do processo de sedimentação, compressibilidade e adensamento em rejeitos de fosfato com o uso de coagulantes e floculante.

Abstract

A gestão de disposição de rejeitos de baixa densidade por via úmida, tal como o de fosfato, é de extrema relevância na indústria da mineração, sendo imprescindível uma caracterização detalhada dos deles. A utilização de teorias de adensamento a grandes deformações já é amplamente feita há décadas, dessa forma torna-se indispensável realizar estudos aprimorando um modelo deposicional fundamentalmente consistente, relacionados às grandes deformações experimentadas pelo rejeito durante o processo de adensamento. Portanto, esta tese padronizou uma metodologia de análise desde o processo de sedimentação (mediante ensaios de coluna), o processo de adensamento, realizado pelo ensaio de adensamento induzido por percolação (um ensaio não convencional em particular), além de um programa de simulações numéricas. O rejeito procedente da etapa de beneficiamento da Mina de Bayovar, no Peru, permitiu montar os corpos de prova para diferentes teores de sólidos, com limites entre a faixa de 8,5% a de 21%. A metodologia também foi agregada o uso de coagulantes e floculante com dosagens de 20 ppm a 120 ppm para entender o comportamento do rejeito frente às reações químicas que poderiam ser experimentadas, além de conhecer sua resposta nos processos de sedimentação, compressibilidade e adensamento. Os resultados obtidos com os ensaios determinaram com precisão a razão da velocidade de sedimentação e as relações de compressibilidade e permeabilidade para polpas do rejeito de baixa densidade, referindo-se às diferentes condições do teor de sólidos e da dosagem do floculante. Os ensaios de adensamento por percolação ajudaram no entendimento do rejeito de fosfato com a obtenção dos parâmetros constitutivos que foram usados diretamente na modelagem numérica de adensamento de grandes deformações (através do software CONDES0), de onde foram obtidas simulações de enchimento de um reservatório. Esses modelos, que dependem das relações de sedimentação, compressibilidade e permeabilidade, podem ser usados para a seleção de estratégias de disposição de rejeitos de mineração na etapa de armazenamento nos reservatórios de um projeto de mineração.