ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO TEOR DE FINOS NÃO
ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO TEOR DE FINOS NÃO PLÁSTICOS NACONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE UM REJEITO DE MINÉRIO DE FERROEvelyn Anne Pereira dos SantosProjeto de Graduação apresentado ao Cursode Engenharia Civil da Escola Politécnica,Universidade Federal do Rio de Janeiro,como parte dos requisitos necessários àobtenção do título de Engenheiro.Orientadores: Leonardo De Bona BeckerAna Cláudia de Mattos TellesRio de JaneiroNovembro de 2020
ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO TEOR DE FINOS NÃO PLÁSTICOS NACONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE UM REJEITO DE MINÉRIO DE FERROEvelyn Anne Pereira dos SantosPROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DEENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA SITOSNECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO CIVIL.Examinado por:Prof. Leonardo De Bona Becker, DScEng. Ana Cláudia de Mattos Telles, MScProf. Marcos Barreto de Mendonça, DScProfa. Maria Claudia Barbosa, DScRIO DE JANEIRO, RJ – BRASILNOVEMBRO DE 2020i
Santos, Evelyn Anne Pereira dosAnálise da Influência do Teor de Finos Não Plásticosna Condutividade Hidráulica de um Rejeito de Minério deFerro – Rio de Janeiro, UFRJ/COPPE, 2020.XII, 41 p.: il.; 29,7 cm.Orientador: Leonardo De Bona BeckerAna Cláudia de Mattos TellesProjeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/Curso de Engenharia Civil, 2020.Referências Bibliográficas: p. 39-411.Rejeito. 2. Condutividade Hidráulica. 3.Ensaio Edométrico. 4. Minério de ferro. I. Becker, LeonardoDe Bona et al. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro,Escola Politécnica, Curso de Engenharia Civil. III. Título.ii
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte dosrequisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO TEOR DE FINOS NÃO PLÁSTICOS NACONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE UM REJEITO DE MINÉRIO DE FERROEvelyn Anne Pereira dos SantosNovembro de 2020Orientador: Leonardo De Bona BeckerCoorientadora: Ana Cláudia de Mattos TellesUm dos processos mais comumente utilizados pelas mineradoras brasileiras paraa disposição dos rejeitos é a deposição hidráulica. Esse método resulta em uma massa derejeitos muito heterogênea, o que pode influenciar determinadas características destamassa, tal como sua permeabilidade, compressibilidade, e resistência ao cisalhamento.Nas barragens de rejeito, a posição da linha freática é um dos principais aspectos deprojeto, dado que o elevado nível d’água em seu interior pode causar instabilidade,levando ao rompimento da barragem. Tendo em vista que a posição da superfície freáticaé influenciada pela permeabilidade da massa de rejeitos, que por sua vez é função dagranulometria do material, o presente trabalho analisa a influência do teor de finos nacondutividade hidráulica (k) de um rejeito granular de minério de ferro. Foram realizadosensaios de permeabilidade em corpos de prova remoldados com diferentes teores de finosapós o final dos estágios de carregamento de ensaios edométricos, de modo a seconsiderar conjuntamente a influência do índice de vazios na permeabilidade. Osresultados obtidos mostraram que a condutividade hidráulica variou entre 2ˑ10-7 e 2ˑ10-5cm/s para os intervalos ensaiados. Foi observado que, para índices de vazios maiores que0,55, a condutividade hidráulica é maior para o rejeito com teor de finos FC 10%. Paraíndices de vazios inferiores a 0,55, a maior condutividade hidráulica seria maior para asmisturas com FC 0 e 20%.Palavras-chave: Rejeito; Condutividade Hidráulica; Ensaio Edométrico; Minério deferro.iii
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of therequirements for the degreee of Engineer.INFLUENCE OF THE NON-PLASTIC FINES CONTENT ON THE HYDRAULICCONDUCTIVITY OF IRON ORE TAILINGSEvelyn Anne Pereira dos SantosNovember 2020Advisor: Leonardo De Bona BeckerCo-advisor: Ana Cláudia de Mattos TellesOne of the most used processes by Brazilian mining companies for tailings disposal ishydraulic deposition. This method results in heterogeneous tailings, which can influencesome characteristics of the tailings, such as permeability, compressibility, and shearstrength. In tailings dams, the position of the water table is one of the main design aspects,since a high-water level could cause instability, leading to the failure of the dam. Sincethe position of the phreatic surface is influenced by the permeability of the tailings, whichdepends on the particle size, this work analyzes the influence of the non-plastic finescontent on the hydraulic conductivity of an iron ore granular tailings. Permeability testswere performed on remolded specimens with different fines content after the end of theloading stages of oedometer tests, in order to also consider the influence of the void ratioon the hydraulic conductivity. Testes results showed values of hydraulic conductivityvarying between 2ˑ10-7 and 2ˑ10-5 m/s. For void ratios greater than 0.55, the hydraulicconductivity, is higher for the sample with fines content FC 10%. For void ratios below0.55, the mixtures with FC 0 and 20% had the highest hydraulic conductivity.Keywords: Tailings; Hydraulic Conductivity; Oedometer Test; Iron Ore.iv
AgradecimentosAos meus pais, Hilton e Soraia, por sempre acreditarem em mim. Obrigada porestarem sempre ao meu lado me dando forças para continuar, pela preocupação de me dara melhor educação, pela paciência, companheirismo e amor. Vocês sempre serão umexemplo para mim. Amo vocês.Aos meus irmãos por serem condescendentes e pacientes em todos os momentosque precisei durante todos esses anos na faculdade. Assim como vocês torcem pelo meusucesso, eu torço pelo de vocês. Sempre que precisarem, podem contar comigo. Vocêsmoram no meu coração.Um agradecimento em particular para minha fã número 1, minha avó Beth, queesteve sempre ao meu lado desde muito pequena. Eu amo seu jeito coruja de ser e nuncaesquecerei dos momentos que estudávamos juntas depois do colégio na infância. Tenhocerteza de que, de certa forma, isso me motivou a ser perseverante nos estudos. Obrigada!À uma amiga da família de muitos anos, Maria Jaluza, por estar sempre ao meulado. Agradeço por confiar em mim e acreditar no meu potencial.Aos meus amigos e companheiros de trabalho do laboratório de geotecnia daempresa Geomecânica que me ensinaram na prática muito do que aprendi na teoria.Obrigada por me ajudarem a conduzir meus ensaios com tanta paciência e por construíremum ambiente de muita alegria e trabalho em equipe.Ao meu orientador Leonardo Becker, por me mostrar, primeiramente, oshorizontes da geotecnia. Obrigada pelos ensinamentos, pela paciência, pelo apoio e porestar sempre disponível para conversar e tirar dúvidas. Agradeço a confiança e empenhona realização deste trabalho.À minha coorientadora, antiga chefe de trabalho e amiga Ana Cláudia por confiarem mim desde o início quando fui monitora da disciplina de Mecânica dos Solos 1. Devoa você muito do que sou hoje. Agradeço por todos os momentos dentro e fora de sala deaula e em ambiente de trabalho. Saiba que me espelho em você como um exemplo deprofissional a ser seguido. Obrigada por ser quem você é e pelo carinho, paciência ecompanheirismo de todos esses anos.Ao professor Marcos Barreto de Mendonça por confiar no meu trabalho comomonitora e mostrar que a docência pode ser mais divertida do que parece. À professoraMaria do Carmo por trazer alegria e descontração nesses últimos anos de faculdade.v
Obrigada por estarem sempre por perto e por todos os ensinamentos. Vocês fizeram umdiferencial na minha trajetória profissional.A todos os amigos que tive nesses anos de faculdade. Sem vocês o caminho seriamuito mais difícil. Guardo cada um num cantinho especial do meu coração e tenho muitoorgulho da caminhada que cada um escolheu seguir. Contem sempre comigo e espero vêlos em breve.Aos amigos que fiz fora da faculdade, que chegaram de repente e hoje eu tenhoum carinho mais que especial. Sei que vocês torcem muito por mim! Obrigada porestarem sempre presentes.Por último, mas não menos importante, ao Alfredo Affonso por compartilhar avida comigo e mostrar que tudo pode ser mais fácil e mais feliz quando estamos juntos.Saiba que você foi a peça fundamental em toda minha trajetória na graduação. Obrigadapor ser meu maior apoiador, meu melhor amigo e confidente.vi
SUMÁRIO1INTRODUÇÃO . 11.1BARRAGENS DE REJEITO DE MINERAÇÃO NO BRASIL . 11.2MOTIVAÇÃO DA PESQUISA . 21.3OBJETIVO DO TRABALHO . 32CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM MATERIAIS ARENOSOS E EMBARRAGENS DE REJEITO . 42.1CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM MATERIAIS ARENOSOS . 42.2PERMEABILIDADE EM BARRAGENS DE REJEITO . 83MATERIAL ESTUDADO . 113.1APRESENTAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO . 113.2AMOSTRAGEM E APRESENTAÇÃO DO REJEITO ESTUDADO. 124METODOLOGIA. 164.1PREPARO DAS MISTURAS . 164.2CARACTERIZAÇÃO DAS MISTURAS . 174.2.1 ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS DAS MISTURAS . 174.3DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS . 174.4DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA NO ENSAIOEDOMÉTRICO . 175RESULTADOS . 225.1ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DAS MISTURAS . 225.2MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS . 235.3ENSAIO DE ADENSAMENTO EDOMÉTRICO . 235.4CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA NO ENSAIO EDOMÉTRICO . 246ANÁLISE DOS RESULTADOS . 25vii
6.1CARACTERIZAÇÃO DAS MISTURAS . 256.2ADENSAMENTO EDOMÉTRICO . 276.3CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA VERTICAL NO ENSAIO EDOMÉTRICO296.4COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS COM EQUAÇÕES EMPÍRICAS OUSEMI-EMPÍRICAS . 327CONCLUSÕES. 378REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS . 39viii
Lista de FigurasFIGURA 1.1 - DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL DOS MINERAIS EXPORTADOS NO BRASIL EM2017 (IBRAM, 2018) . 1FIGURA 2.1 - EFEITO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA COM A VARIAÇÃO DO TEOR DESILTE EM MISTURAS ARENO-SILTOSAS. (MODIFICADO DE BANDINI ET AL., 2009) . 6FIGURA 3.1- ARRANJO GERAL DAS ESTRUTURAS QUE INTEGRAVAM A UNIDADEINDUSTRIAL DE GERMANO (PIMENTA DE AVILA, 2015) . 11FIGURA 3.2 - LOCALIZAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS DOS DIQUES 1 E 2 NA BARRAGEM DEFUNDÃO EM 2013 (MODIFICADO DE GOOGLE EARTH, 2020) . 12FIGURA 3.3 - LOCAL DE COLETA DAS AMOSTRAS NA BARRAGEM EM 2013 (MODIFICADO DEGOOGLE EARTH, 2020) . 13FIGURA 3.4 - AMOSTRAS COLETADAS NA REGIÃO DE PRAIA DA BARRAGEM (FLORÉZ,2015) . 13FIGURA 3.5 - CURVA GRANULOMÉTRICA DO REJEITO ESTUDADO (TELLES, 2017) . 14FIGURA 3.6 - FOTOGRAFIAS OBTIDAS POR MEV DO REJEITO INALTERADO (FLORÉZ,2015) . 15FIGURA 4.1 - REJEITO APÓS SEPARAÇÃO NA PENEIRA #200. A) FRAÇÃO FINA, B) FRAÇÃOGROSSA (SILVA, 2017) . 17FIGURA 4.2 - MOLDAGEM DO CORPO DE PROVA POR PLUVIAÇÃO. 18FIGURA 4.3 - PRENSA DE ADENSAMENTO DO LABORATÓRIO DE GEOTECNIA DAGEOMECÂNICA ENGENHARIA E CONSTRUÇÃO. 19FIGURA 4.4 - BURETA COM AS MARCAÇÕES DE H1 E H2 UTILIZADA NO ENSAIO DEPERMEABILIDADE. . 20FIGURA 5.1- CURVAS GRANULOMÉTRICAS DAS MISTURAS ESTUDADAS. . 22FIGURA 5.2 - CURVAS DE ADENSAMENTO UNIDIMENSIONAL DAS MISTURAS. 24FIGURA 6.1 - RELAÇÃO ENTRE O DIÂMETRO DOS GRÃOS E O TEOR DE FINOS. . 25FIGURA 6.2 - RELAÇÃO ENTRE A DENSIDADE RELATIVA DOS SÓLIDOS E O TEOR DE FINOS. 26FIGURA 6.3 - RELAÇÃO ENTRE CC E CNU E O TEOR DE FINOS. . 26FIGURA 6.4 - RELAÇÃO ENTRE OS ÍNDICES DE COMPRESSÃO, PARA DIFERENTES FAIXAS DETENSÃO) E O TEOR DE FINOS DO REJEITO ESTUDADO NESTE TRABALHO E EM TELLESET AL (2019). 28ix
FIGURA 6.5 - RELAÇÃO ENTRE O ÍNDICE DE DESCOMPRESSÃO E O TEOR DE FINOS DOREJEITO ESTUDADO NESTE TRABALHO E EM TELLES ET AL (2019). 28FIGURA 6.6 - VARIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DAS AMOSTRAS COMDIFERENTES TEORES DE FINOS QUANDO SUBMETIDAS ÀS TENSÕES DE 100, 200, 400 E800 KPA. 29FIGURA 6.7 - VARIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DAS AMOSTRAS COMDIFERENTES TEORES DE FINOS QUANDO SUBMETIDAS ÀS TENSÕES DE 100, 200, 400 E800 KPA. 30FIGURA 6.8 - VARIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM FUNÇÃO DA RAZÃOE³/(1 E). . 31FIGURA 6.9 - VARIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM FUNÇÃO DO ÍNDICE DEVAZIOS. 31FIGURA 6.10 - VARIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM FUNÇÃO DO QUADRADODO ÍNDICE DE VAZIOS. . 32FIGURA 6.11 - COMPARAÇÃO ENTRE PREVISÕES E VALORES EXPERIMENTAIS DECONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM FUNÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS. . 35x
Lista de TabelasTABELA 2.1 - ENSAIO DE PERMEABILIDADE EM CÂMARA TRIAXIAL (REZENDE, 2013) . 9TABELA 3.1 - RESUMO DAS ANÁLISES DE CARACTERIZAÇÃO DO REJEITO INALTERADO(MODIFICADO - FLORÉZ, 2015) . 14TABELA 4.1 - DIMENSÕES DOS ANÉIS UTILIZADOS NOS ENSAIOS EDOMÉTRICOS. . 19TABELA 5.1 - RESULTADOS DAS ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS PARA TODOS OS FCESTUDADOS . 22TABELA 5.2 - VALORES DE GS PARA AS MISTURAS ESTUDADAS. . 23TABELA 5.3 - CARACTERÍSTICAS DOS CORPOS DE PROVA DOS ENSAIOS EDOMÉTRICOS. . 23TABELA 5.4 - RESUMO DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PERMEABILIDADES PARA TODASAS MISTURAS. . 24TABELA 6.1 - ÍNDICES DE COMPRESSÃO E DE DESCOMPRESSÃO PARA DIFERENTES TEORESDE FINOS. . 27TABELA 6.2 - COMPARAÇÃO DOS VALORES DE CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA OBTIDOSATRAVÉS DE FORMULAÇÕES TEÓRICAS E ENSAIOS EXPERIMENTAIS. . 36xi
Lista de SímbolosC - Coeficiente de formaCC - Coeficiente de curvaturaCc - Índice de compressãoCNU - Coeficiente de não uniformidadeCs - Índice de descompressãoD5 - Diâmetro a partir do qual situam-se 5% em peso seco das partículas de soloD10 - Diâmetro a partir do qual situam-se 10% em peso seco das partículas de soloD30 - Diâmetro a partir do qual situam-se 30% em peso seco das partículas de soloD50 - Diâmetro a partir do qual situam-se 50% em peso seco das partículas de soloD60 - Diâmetro a partir do qual situam-se 60% em peso seco das partículas de soloDs - Diâmetro de uma esfera equivalente ao tamanho dos grãos do soloe - Índice de vaziosFC - Teor de finosFCth - Teor de finos limiteGs – Massa específica dos sólidosk - Coeficiente de permeabilidadeγw - Peso específico da águaµ - Viscosidade do fluidoσ’v - Tensão efetiva verticalxii
1INTRODUÇÃO1.1BARRAGENS DE REJEITO DE MINERAÇÃO NO BRASILA mineração compreende um conjunto de atividades destinadas a pesquisar, descobrir,mensurar, extrair, tratar ou beneficiar e transformar recursos minerais de forma a torná-losbenefícios econômicos e sociais (IBRAM, 2016).O setor de extração mineral representa uma atividade importante para o país,correspondendo a 1,4% do seu PIB, segundo IBRAM (2019). Dados de IBRAM (2017)apontam que entre junho de 2016 e junho de 2017 a produção mineral brasileira atingiu 32bilhões de dólares, 33% maior do que no período anterior.Segundo o relatório anual de atividades elaborado por IBRAM (2018), referente aoperíodo de julho de 2017 a junho de 2018, os bens minerais exportados no ano de 2017corresponderam a um volume de 403 milhões de toneladas, o equivalente a 23,3 bilhões dedólares. Dentre os principais produtos exportados pelo Brasil neste ano destacam-se os minériosde ferro, ouro, cobre e ferronióbio, como ilustrado no gráfico da Figura 1.1.Figura 1.1 - Distribuição percentual dos minerais exportados no Brasil em 2017 (IBRAM, 2018)A indústria mineral, no entanto, resulta em uma elevada geração de resíduos, sendo estafunção principalmente do tipo de minério envolvido e da sua condição na região de extração.Os resíduos provenientes do processo de mineração correspondem em sua quase totalidade aosestéreis e rejeitos. Os estéreis representam os resíduos sólidos provenientes do processo deextração do minério e são armazenados, de forma geral, em pilhas planejadas. O rejeito, por suavez, é resultado da etapa de beneficiamento do minério, cuja principal finalidade é aumentar aqualidade e pureza do produto final, por meio da remoção de minerais associados sem valor1
econômico. A disposição de rejeitos em reservatórios criados por diques ou barragens é ométodo mais comumente utilizado no país.Em uma das soluções de disposição, os rejeitos são depositados à montante dos diquesde alteamento das barragens por meio de um processo de hidromecanização que envolve otransporte do material com o auxílio de água. Esse método resulta em uma massa de rejeitosaturado que, quando encontrado no estado de compacidade fofa, pode apresentar baixaresistência ao cisalhamento, tornando a barragem suscetível a rompimentos e à liquefação porcarregamentos estáticos e dinâmicos (ESPÓSITO, 2000).1.2MOTIVAÇÃO DA PESQUISADevido a grandes desastres envolvendo a ruptura de barragens de rejeitos, como osrecentes rompimentos da Barragem do
anÁlise da influÊncia do teor de finos nÃo plÁsticos na condutividade hidrÁulica de um rejeito de minÉrio de ferro evelyn anne pereira dos santos projeto de graduaÇÃo submetido ao corpo docente do curso de engenharia civil da escola politÉcnica da universid
Matem tica e Matem tica Financeira Assunto Quant. De Quest es Percentual Juros e Descontos compostos 23 17,3% Sistemas de Amortiza o 15 11,3% An lise de Investimentos 12 9% Juros e Descontos Simples 10 7,5% Proporcionalidade 10 7,5% Equival ncia de Capitais 9 6,8% An lise Combinat ria 7 5,3%
-en 2014, René de Vries, médecin et violoncelliste amateur, réalise le voyage que Lise avait fait en son temps et publie un livre sur le sujet : Met een cello door Siberië. - les archives russes livrent des lettres manuscrites de Lise Cristiani ainsi que des articles de presse de l'époque.
de Carvalho Sil va. Salvado r: UFBA, Faculdade de Ci ncias Cont beis: Superi ntend ncia de Educa o dist ncia, 2019 144 p. il. ISBN: 978.85.8292. 217-0 1.Finan as P blicas - Contabilidad e. 2.Contabilidade p blica. 3.Contabilidade - Estudo e ensino (Superior). I. Uni versidade Fede ral da Bahia. Faculdade de Ci ncias Cont bei s.II. Universidade .
Lise Bourbeau ASCULTÃ-TI CORPUL PRIETENUL TÃU CEL MAI BUN PREFATÃ Carte pe care o citesti acum a fost scrisã special pentru tine. În mod inconstient, ai fãcut un gest care îti va transforma viata. Indiferent de motivul pentru care ai deschis cartea, fii sigur cã, pe mãsurã ce o vei citi, eu voi deveni buna ta prietenã.File Size: 513KB
M. Porter states that competitiveness at the level of organizations influ - ences the competitiveness of the whole country. Companies and not countries compete in a global market (Porter, 1998). Moreover, the factors which influ - ence competitiveness of an organization have a direct impact on the competi - tiveness of the country.
grau de concord›ncia entre um nœmero de medidas, ou estimativas, para uma mesma popula“‰o. A precis‰o reflete-se na variabilidade de uma esti-mativa e ” um atributo do procedimento amostral e, n‰o, um reflexo de alguma caracter stica da po-pula“‰o que est sendo amostrada (Andrew & Mapstone, 1987). Ainda segundo esses autores,
Mise en place d’un serveur Active Directory CONTEXTE Nous devons mettre en place un serveur de domaine Active Directory, puis apprendre à le gérer (ajout d’utilisateur, de groupe, application de GPO, partages de fichiers) en nous basant sur le cas NCIA. Nous devrons installer au préalable un
organizational services Karl Wiley associate director of events and National sales Rebekah Zinno Membership coordinator Farrah Marriott editorial assistant Jared Boze The National Correctional Industries Association (NCIA) is the only association solely dedicated to advancing the unique profession of Correctional Industries. For more than half .
