Sequenciamento em multi-estágios para deposição de estéril em operações de mineração à céu aberto

Abstract

As políticas ambientais e conceito de sustentabilidade vêm ganhando reconhecimento em âmbito global nos últimos anos. O legado deixado pelas atividades de mineração no último século reforça a visão de degradação que a sociedade possui sobre a mineração e, portanto, pressiona a indústria a buscar se desenvolver e a encontrar soluções que acompanhem as necessidades mundiais tanto na questão da produção mineral quanto no cuidado com o meio ambiente. O manejo de estéril tem impacto direto tanto na questão operacional (custo pode representar mais de 50% de toda a operação), quanto na questão ambiental pela necessidade de reservar uma área inteira apenas para deposição de material fora da cava. Estudos recentes buscam o melhor sequenciamento dos blocos de estéril e rotas para deposição final, no entanto são muito menos expressivos, em quantidade, do que os relacionados ao sequenciamento de minério. O objetivo desta tese é de propor um novo método de manejo de estéril, que faz uso de pilhas temporárias e remanejo planejado para reduzir investimentos e custos operacionais nos primeiros anos de operação, além de reduzir o CPL (custo presente líquido) total do projeto e riscos ambientais. Essa abordagem difere de outros trabalhos na área por fazer uso de remanejo, considerada historicamente como uma operação a ser evitada a todo custo. Os resultados encontrados, e publicados nos artigos que compõem essa tese, apontam benefícios tanto econômicos e operacionais quanto ambientais no uso planejado desse método. Uma série de variáveis foram avaliadas em três estudos de casos diferentes, o que permitiu a construção de um guia geral da viabilidade de utilização e aplicação do método. Dependendo das condições de tais variáveis (como distância de transporte entre a cava e pilha de estéril final, áreas de avanço, taxas de produção entre outras) o método promoveu a redução do CPL final do projeto em até 11% em comparação com método convencional de deposição. Além disso, o método proposto permite a redução de investimentos em períodos iniciais de operação na aquisição de equipamentos além de custos operacionais, o que reduz o risco econômico e inclusive abre possibilidades de alterar o manejo estratégico de estéril como a retro deposição em cava, reduzindo também o risco ambiental.

Environmental policies and the sustainability concept have been recognized globally in recent years. The mining legacy in the past century reinforces the degradation view society has on mining and, therefore, putting pressure on the industry to pursue development and finding solutions that meet global demands for both mineral production and environmental care. Waste management has a direct impact both on the operational issue (cost can represent more than 50% of the entire operation) and on the environmental issue due to the need to reserve an entire area just for the waste deposition outside the pit. Recent studies investigate waste blocks sequencing and routes for final dumping, however, they are less expressive, regarding quantity, then those related to ore sequencing. The objective of this thesis is to propose a new method of waste management, which makes use of temporary waste dumps and planned rehandling to reduce investments and operational costs in the first years of operation, besides reducing the total project’s NPC and environmental risks. This approach differs from other studies by using rehandling, historically considered as an operation that must be avoided at all cost. The findings, published in the papers that compose this thesis, show as much economical and operational as environmental benefits when using this method. Many variables were evaluated throughout three different case studies, allowing the construction of feasibility and utilization guide for this method. Depending on such variables (such as haulage distance from the pit to final waste dump, mining advance areas, production rate among others) the methos promoted a final project’s NPC reduction up to 11% compared to conventional dumping methods. Moreover, the proposed method allows investment reduction early operational years on equipment acquisition and operational costs, which reduces economical risks and also opens the possibility to change strategic waste management method, like in pit deposition, to reduce environmental risk.