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Título: Determinação de propriedades reológicas de rejeito de mineração por meio de reômetro rotacional
Autor(es): Dias, Neemias Almeida
Orientador: Pires, Patrício José Moreira
Coorientador: Soares, Edson José
Data do documento: 30-Jun-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: As atividades de mineração no Brasil se iniciaram desde muito tempo, em épocas que remontam cerca de 300 anos atrás. Ainda hoje o país ocupa posição de destaque no setor, sendo o minério de ferro o carro chefe da atividade mineradora com produção bruta de 391 milhões de toneladas em 2016. Desse total, cerca de 65% representam o minério realmente contido no que é extraído. Portanto, o beneficiamento do minério de ferro resulta em alto volume de rejeitos que precisam ser dispostos. Apesar de existirem diversos métodos para depósitos de rejeitos, como o empilhamento a seco, as barragens ainda são as mais utilizadas. Para facilitar o transporte, são transportados hidraulicamente e lançados nos reservatórios. A água contida deve ser adequadamente drenada para evitar excesso de poropressão no maciço e, consequentemente, causar instabilidades. Conhecer as propriedades reológicas desses materiais é primordial para os estudos de estabilidade e propagação de onda de ruptura e projetos dos sistemas de bombeamento. No presente trabalho diversos experimentos foram conduzidos em um reômetro de tensão controlada (stress controlled) utilizando a geometria vane. O material estudado foi proveniente do rejeito após a ruptura da barragem de Fundão, em 2015, e coletado em pontos distintos para analisar a variação das propriedades geotécnicas e reológicas. Diferentes testes reológicos foram empregados: incrementos contínuos de taxa e tensão, fluência e ensaios oscilatórios.
Mining activities in Brazil have started a long time ago, in times dating back to 300 years. Currently Brazil still occupies a prominent position in the sector, being the iron ore the flagship of mining activities with gross production of 391 million tons in 2016. Of this total, about 65% represent the ore actually contained in what is mined. Therefore, the processing of the iron ore results in high volume of tailings that needs to be arranged. Although there are several methods to deposit tailings, such as dry stackings, the dams are still the most used. In order to transport them more easily, the tailings are transported hydraulically and thrown in the reservoirs. The contained water must be appropriately drained to avoid excessive pore pressure in the massif and, consequently, cause instabilities. Knowing the rheological properties of these materials is primordial for the studies of stability, wave and rupture propagation and pumping systems design. The present work was developed by means of experiments in a stress controlled rheometer using the vane geometry. The material studied came from the tailings after the rupture of the Fundão dam in 2015 and was collected at different points to analyze the variation of geotechnical and rheological properties. Different kinds of test were employed: continuous ramps of shear rate and shear stress, creep tests and oscillatory tests. The results indicate that the iron ore tailings present viscoelastoplastic and time-dependence behaviours, besides exponential variation of the yield stress as a function of volumetric concentration.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9489
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