Title

CARACTERÍSTICAS REOLÓGICAS DE SISTEMAS DE PASTEFILL DA MINERAÇÃO DE FERRO

REOLOGICAL CHARACTERISTICS OF PASTEFILL SYSTEMS OF THE IRON MINING

Authorship

Araujo, D. C. de; Valadão, E. G. E. S.; Hernandez, F. C. A. O.

DOI

10.5151/2594-5327-0297

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Abstract

Uma pasta mineral pode ser definida como um sistema coloidal com características de um fluido homogêneo, no qual não ocorre segregação granulométrica das partículas, e que ao ser disposto suavemente sobre superfícies estáveis, não mostra drenagem significativa de água. É importante notar que dentre as propriedades de interesse de uma pasta mineral, destacam-se as seguintes: características reológicas como a tensão de escoamento e a viscosidade; altura de abatimento, que é determinada através do teste de abatimento; ângulo de repouso, o qual pode ser determinado mediante a utilização do teste de calha; e propriedades mecânicas da pasta cimentada. O objetivo deste trabalho é a determinação das características reológicas dos sistemas de pasta mineral, preparados a partir de rejeitos de flotação, e de lamas, gerados no processamento de minérios de ferro. A metodologia envolveu a caracterização do sólido e das pastas minerais preparadas. Os resultados indicaram: a) a utilização das pastas minerais para preenchimentos superficiais e subterrâneos representa uma interessante alternativa às práticas convencionais de disposição subaquática de rejeitos; b) a amostra I é mais fina e composta predominantemente por hematita, tendo um teor de Fe de cerca de 48%; c) a amostra II, mais grosseira, é constituída predominantemente por hematita e quartzo; d) as pastas preparadas com a amostra I, mostraram um caráter reológico duplo, e) as pastas preparadas com a amostra II, apresentam um caráter reotrópico predominante; f) As amostras III, IV e V apresentaram comportamento reológico duplo; g) verificou-se, de maneira geral, que o aumento da fração de finos causou aumento na viscosidade da pasta; h) os testes de abatimento e calha mostraram ser ferramentas muito simples e efetivas na caracterização reológica dos sistemas de pastas minerais; i) nos testes de calha, observou-se pequeno efeito na inclinação da calha, isto considerando os valores extremos de 0 e 3%.

 

A mineral paste can be defined as a colloidal system presenting characteristics of homogeneous fluid in which no particle size segregation takes place and, when gently disposed on a stable surface, water does not exudate from the paste. It is important to observe the following relevant characteristics: rheological parameters such as yield stress and viscosity, slump height as determined by the slump test, repose angle as determined by the flume test and mechanical properties of the cemented paste. The objective of this work is to determine the rheological characteristics of paste mineral systems prepared from iron ore flotation tailings and slimes and mixtures of these two materials. The methodology involved the characterization of the solids and of the pastes. The results indicate: a) utilization of mineral pastes for filling surface and underground cavities represents an interesting alternative to the conventional underwater tailings disposal practice; b) sample I is finer and it is composed mainly by hematite with an iron grade of 48%; c) sample II is coarser and it is composed dominantly by quartz and hematite; d) pastes prepared with sample I displayed a double rheological character; e) pastes prepared with sample II showed a dominant rheotropic characteristic; f) samples III, IV and V (mixtures of samples I and II) showed a double rheological character; g) in general an increase in fines fraction on the samples was directly associated with an increase in paste viscosity; h) slump and flume tests were both found as simple and very effective tools for the rheological characterization of the mineral pastes; i) on the flume tests only a slight effect was observed for the flume slope angle in the range from 0 to 3%.

Keywords

Reologia; Disposição de rejeitos; Obtenção de pastas.

Rheology; Pastefill; Iron; Mining.