Estudo sobre o comportamento geomecânico de rejeito de mineração de zinco

Abstract

Resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a influência das etapas do processo industrial de tratamento de minério de zinco nas suas propriedades geotécnicas. Notou-se que as características geotécnicas do minério de zinco apresentam grande variação ao longo do processo de beneficiamento mineral e são estudadas neste trabalho a partir de ensaios realizados em amostras representando 5 etapas do processo de beneficiamento do minério. Os estudos realizados envolveram a realização de ensaios de caracterização, compactação, resistência não drenada, obtenção de curvas de retenção, composição química e mineralógica. Observou-se uma grande alteração em todas as características avaliadas, destacando-se um comportamento atípico com o surgimento de características hidrofílicas à medida que o material evolui no processo de beneficiamento. A exemplo disso, tem-se um material cuja resistência não drenada para o limite de liquidez aumenta ao longo do processo de beneficiamento e, um rejeito cujo limite de liquidez é bastante próximo da umidade ótima de compactação. Ensaios em difratômetros de raio X, realizados para tentar justificar o comportamento observado, resultaram em difratogramas que sugerem a formação de um halo junto à linha de base, podendo indicar a formação de sílica gel durante o processo industrial (material amorfo com características hidrofílicas). O conhecimento da evolução do comportamento geotécnico do material ao longo do processo de beneficiamento a que é submetido pode auxiliar no entendimento do comportamento geomecânico de rejeitos de mineração, uma vez que esses materiais não podem, a rigor, serem considerados solo, embora usualmente seus comportamentos são avaliados à luz da Mecânica dos Solos clássica. Palavras-chave: Rejeito de mineração. Minério de zinco. Comportamento geomecânico. Características hidrofílicas.

Abstract: This project's goal was evaluate the influence of the mineral processing zinc ore on the geotechnical properties of this. It was realized that the zinc ore geotechnical characteristics presents a large variation over the mineral processing and they were evaluated from laboratory tests performed on specimens representing 5 steps of the mineral processing. The study consisted in running tests of characterization, compaction, undrained shear strength, determination of the water retention curve and chemical and mineralogical composition. It was noticed that all the parameters evaluated suffered huge changes, highlighting an atypical behavior, where the material began to present hydrophilic properties along the process. For example, it was obtained a material whose undrained shear strength on liquid limit increases along the mineral processing and a process waste whose liquid limit its quite near of the optimum moisture for compaction. X-ray diffraction analysis resulted on XRD patterns which suggest an amorphous halo in the line base, indicating that silica gel (amorphous material with hydrophilic characteristics) is formed during the process. The knowledge of geotechnical behavior evolution along the mineral processing can help to understand the tailing mine geomechanical behavior, since these materials cannot be considered like soils, although they are usually evaluated from the classic Soil Mechanics. Key words: Mine tailing. Zinc ore. Geomechanical behavior. Hydrophilic characteristics.