Caracterização física do rejeito de mina polimetálica visando sua aplicação como pastefill em operações de vertical retreat mining

Abstract

As empresas de mineração estão adotando práticas que englobam os pilares de sustentabilidade ambiental, condições sociais e governança por meio de uma gestão responsável de resíduos, como o enchimento de vazios promovido pela extração mineral. Essas empresas buscam reduzir impactos ambientais, além disso, garantem a segurança dos trabalhadores e demonstram transparência e responsabilidade em suas operações. Essas ações visam criar um setor de mineração mais sustentável, moderno e alinhado com as expectativas da sociedade. Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de caracterizar o rejeito que é processado na planta de beneficiamento de uma mina subterrânea polimetálica que realiza extração e beneficia Zinco, Cobre, Chumbo e Prata na cidade de Aripuanã-MT, com foco que seja utilizado como enchimento das escavações. Foram avaliados aspectos da qualidade da água utilizada, distribuição da curva granulométrica, umidade do rejeito, densidade, tensão de escoamento e ensaios de compressão uniaxial. Uma série de ensaios foram realizados com a confecção de corpos de prova com adição de 4% e 6% de cimento e 76% de sólidos totais, com tempo de cura de até 28 dias, também foram testados aditivos plastificantes e adição de areia. Foi possível identificar que o rejeito a ser utilizado na produção da pasta possui muitas partículas de granulometria fina, além do que é usualmente recomendado pela literatura. No entanto, não foi observada redução na resistência à compressão em decorrência desse fator. A caracterização também apresentou uma variação da tensão de escoamento entre 350Pa e 500Pa com 76% de sólidos totais nas misturas. As amostras com 4% de cimento apresentaram a média de 0,72 MPa para a idade de 28 dias de cura, as amostras com 6% de cimento apresentaram resistência média aos 28 dias com 1,04 MPa, todas sem aditivação de químicos plastificantes. Os ensaios de caracterização de resistência que utilizaram aditivos químicos plastificantes em misturas com 4% de cimento, não apresentaram ganho de resistência quando comparadas às misturas que não receberam aditivos. Para as misturas aditivadas com 6% de cimento foram observados ganhos de resistência de até 26% com relação às misturas sem aditivos.

Mining companies are adopting practices that encompass the pillars of environmental sustainability, social conditions, and governance through responsible tailing management, such as void filling promoted by mineral extraction. These companies aim to reduce environmental impacts while ensuring worker safety and demonstrating transparency and accountability in their operations. These actions aim to create a more sustainable, modern mining sector that aligns with societal expectations. This research was conducted to characterize the tailing processed in the beneficiation plant of an underground polymetallic mine that extracts and processes Zinc, Copper, Lead, and Silver in the city of Aripuanã-MT, with the focus on using it as backfill for excavations. Aspects of water quality, particle size distribution, moisture content, density, yield stress, and uniaxial compression tests were evaluated. A series of tests were performed by preparing specimens with 4% and 6% cement addition and 76% total solids, cured for up to 28 days. Plasticizing additives and sand addition were also tested. It was found that the tailing to be used in the paste production contains a significant amount of fine particles, exceeding what is typically recommended in the literature. However, no reduction in compressive strength was observed because of this factor. The characterization also revealed a yield stress variation between 350 Pa and 500 Pa with 76% total solids in the mixtures. Samples with 4% cement showed an average of 0.72 MPa at 28 days of curing, while samples with 6% cement exhibited an average strength of 1.04 MPa at 28 days, all without the use of plasticizing chemicals. Characterization tests using plasticizing chemical additives in mixtures with 4% cement did not show any strength gain compared to mixtures without additives. For mixtures with 6% cement and plasticizing additives, strength gains of up to 26% were observed compared to mixtures without additives.