Title

Hidráulica de rejeitos filtrados de minério de ferro

Hydraulics of filtered iron ore tailings

Authorship

VIEIRA, ROGER LIMA; LUZ, JOSÉ AURÉLIO MEDEIROS DA; VARGAS, JORGE CARLOS GUERRERO

VIEIRA, ROGER LIMA

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LUZ, JOSÉ AURÉLIO MEDEIROS DA

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VARGAS, JORGE CARLOS GUERRERO

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DOI

10.5151/2594-4711-44311

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Abstract

A disposição de rejeitos filtrados em pilhas a seco exige a compreensão integrada do comportamento mecânico e hidráulico do material para assegurar estabilidade estrutural. Este estudo caracterizou a escoabilidade, a compressibilidade e a condutividade hidráulica de 11 amostras de rejeito de minério de ferro filtrado. Determinaram-se os índices de Hausner e de Carr por vibração, o ângulo de repouso estático pelo método do cone e o coeficiente de permeabilidade em permeâmetro de carga constante (Lei de Darcy), com validação experimental utilizando esferas de vidro monodispersas de 0,55 mm. Os resultados evidenciaram que materiais com maior compressibilidade tendem a apresentar menor capacidade de drenagem. Duas amostras apresentaram permeabilidade intrínseca uma ordem de magnitude superior à tendência geral (10⁻¹² m² versus 10⁻¹³ m²), sem correspondência nos parâmetros de compressibilidade medidos, sugerindo a ocorrência de caminhos preferenciais de fluxo (sidewall preferential flow) no equipamento como fator explicativo. Embora preliminares (n = 11), os resultados indicam que os Índices de Hausner e de Carr, ensaios simples e de baixo custo, demonstram potencial como indicadores auxiliares para a predição expedita da permeabilidade na caracterização inicial de rejeitos filtrados.

The disposal of filtered tailings in dry stacks requires an integrated understanding of the mechanical and hydraulic behavior of the material to ensure structural stability. This study characterized the flowability, compressibility, and hydraulic conductivity of 11 filtered iron ore tailings samples. The Hausner and Carr indices were determined by vibration compaction, the static angle of repose by the cone method, and the permeability coefficient using a constant-head permeameter (Darcy's Law), with experimental validation using monodisperse glass spheres of 0.55 mm. The results showed that more compressible materials tend to exhibit lower drainage capacity. Two samples presented intrinsic permeability one order of magnitude above the general trend (10⁻¹² m² versus 10⁻¹³ m²), with no correspondence in the measured compressibility parameters, suggesting the occurrence of sidewall preferential flow in the equipment as an explanatory factor. Although preliminary (n = 11), the results indicate that the Hausner and Carr indices, as simple and low-cost tests, show potential as auxiliary indicators for the rapid prediction of permeability in the initial characterization of filtered tailings.

Keywords

Rejeito de minério de ferro, Permeabilidade, Índice de Hausner, Lei de Darcy

Iron ore tailings, Permeability, Hausner index, Darcy's law