Pesquisa de mestrado analisa alternativa para barragem de mineração

O estudo do Instituto de Geociências da USP examinou a eficácia do método de empilhamento de rejeitos filtrados

Extração de ferro [Imagem: Reprodução/Pixabay]

No final de 2015, os holofotes do mundo inteiro se voltaram para o Brasil quando, em Minas Gerais, na cidade de Mariana, a barragem de mineração Fundão veio a estourar. Controlada pelas empresas Vale, BHP Billiton e Samarcon, a barragem liberou cerca de 62 milhões de metros cúbicos de rejeitos que eram formados, principalmente, por água, ferro e lama. Essa enxurrada de lama foi capaz de devastar o município, deixando 19 pessoas mortas e mais de 220 desabrigadas. Quatro anos mais tarde, em 2019, no mesmo estado, a tragédia se repetiu. Em Brumadinho, a barragem de mineração Mina do Feijão, também sob domínio da Vale, se rompeu. Mais devastador que a de Mariana, esse acidente matou 270 pessoas.

Além das vidas que foram perdidas, esses desastres deixaram um rastro irreversível de destruição na natureza, poluindo rios e contaminando o solo. Diante disso, surgiu para a indústria mineradora a necessidade de buscar alternativas que trouxessem menor risco à população e ao ambiente. A partir desta urgência, o pesquisador Fabio Pontuschka Gonçalves, do Instituto de Geociências (IGc-USP), defendeu sua dissertação de Mestrado intitulada Caracterização Hidráulica de um Rejeito de Minério de Ferro, na qual analisou a eficácia do método de empilhamento de rejeitos filtrados.

Métodos de mineração

Ocupando a primeira posição da lista de minérios mais usados no mundo, o ferro possui um grande papel na cadeia produtiva e está presente nas maiorias das residências através dos eletrodomésticos. O Brasil é um dos maiores exportadores do ferro e, no país, o método mais utilizado para armazenar este minério ainda é a barragem de contenção de rejeitos. 

Formado em Geologia, Fabio defendeu seu mestrado no dia 29 de maio e realiza pesquisas na área da Geotecnia [imagem: Arquivo Pessoal]

Diferente desta técnica, o método de empilhamento de rejeitos filtrados consiste na formação de pilhas que contêm o rejeito do minério com menor presença de água, como explica Gonçalves: “O que diferencia o rejeito estocado na barragem por esse rejeito filtrado é basicamente a quantidade de água que ele tem. O rejeito de minério [ferro] estocado na barragem é dissolvido em muita água, formando um lago [de lama] que é segurado pela barragem de contenção. No filtrado, você tira uma quantidade significativa de água, o que permite que a pilha de rejeito se sustente sozinha.”

Neste procedimento, os rejeitos já filtrados são carregados por caminhões até o local e depositados em várias camadas, formando as pilhas. Entre diversas vantagens, esse processo de filtrar os rejeitos reduz significativamente o risco de liquefação, ou seja, diminui a possibilidade de haver um rompimento da pilha. Além disso, a filtragem contribui para a compactação dos rejeitos, garantindo uma maior estabilidade da construção.

Pilhas formadas de rejeitos [Imagem: Reprodução/Instituto Minere]

Estudo e análise 

As amostras estudadas por Gonçalves foram trazidas de duas minas, a Mina de Abóboras e a Mina do Pico, ambas enviadas pela Vale. Para sua análise, o pesquisador partiu de dois pontos: inicialmente, investigou as características dos materiais (tamanho, densidade e mineralogia dos grãos) e, em seguida, realizou a caracterização hidráulica. Nesta última, o geólogo analisou como a água se infiltra no material, como ele a retém e como o material reage à perda do líquido. Gonçalves ressalta que “todas essas características afetam a maneira como o material irá se comportar numa pilha.”

A partir do estudo, o pesquisador conseguiu descobrir até que quantidade de água absorvida a pilha de rejeito se manteria estável. Ele explica que esse passo é importante porque, quando uma pilha é montada, é necessário considerar todos os fatores que podem interferir na sua estabilidade. “Se chover, essa pilha pode se tornar líquida, pois quanto mais água entra no material, mais ele fica mole, perdendo suas condições de resistência.”

Embora a análise feita pelo pesquisador provou que o método de empilhamento é uma boa alternativa para as barragens, Gonçalves destaca que estas não são um problema, mas sim o seu mau gerenciamento. Em relação a segurança, o pesquisador afirma que a técnica de empilhamento é mais adequada: “em caso de ruptura da pilha, a área afetada seria muito menor.” Entretanto, em termos de custos, esse método é mais caro, devido ao processo de filtragem e de transporte. Sobre isso, Gonçalves acrescenta: “Diante dos acidentes que aconteceram em Minas Gerais, é necessário a busca por novos métodos da disposição de rejeitos, mesmo que isso demande um maior investimento.”

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