UFOP – Pesquisa reaproveitamento de rejeitos da mineração

UFOP – Pesquisa reaproveitamento de rejeitos da mineração

As pesquisas do Laboratório de Materiais de Construção Civil (lmc²) da Universidade Federal de Ouro Preto mostram as possibilidades de aproveitamento dos rejeitos da mineração como materiais para os setores da construção civil e de infraestrutura. Nesta linha, o projeto “Tecnologias sociais inovadoras para recuperação de áreas degradas pela mineração – Rompimento da barragem de Fundão em Mariana, Minas Gerais” foi aprovado no eixo 9, voltado ao manejo de rejeitos, da chamada 09/2018 financiada pelas Fundações de Amparo à Pesquisa e Inovação de Minas Gerais (FAPEMIG) e do Espírito Santo (FAPES), em conjunto com a Fundação Renova. 

O desenvolvimento tecnológico e industrial é priorizado nas pesquisas com o envolvimento de alunos de graduação dos cursos de Engenharia Civil, Arquitetura, Ciência da Computação dentre outros, e de pós-graduação dos programas do Departamento de Engenharia Civil (Propec e Mecon). Entre os materiais estudados, foram encontradas duas rotas de processamento que podem ser utilizadas em diversas aplicações para soluções de aproveitamento dos rejeitos da mineração: uma delas consiste no uso da lama de forma integral para a confecção de produtos para as construções civil e pesada. A outra rota consiste da separação a seco dos elementos contidos nos rejeitos de barragem de minério de ferro, para que sejam destinados a fins mais específicos.

A extração do minério de ferro gera dois tipos diferentes de rejeitos: um que resulta das operações de concentração do minério e se apresenta sob a forma de uma polpa que, geralmente, é depositado em barragens. O outro é caracterizado por um material granulado, conhecido como estéril, gerado a partir da limpeza das camadas de acesso ao subsolo para retirada do minério. Os dois tipos de rejeitos podem ter utilidade em diversos setores. O que os diferencia é a forma de aplicação, que pode ser feita com apenas um ou com a mistura dos dois tipos. O coordenador do laboratório, professor Ricardo Fiorotti, aponta que a pesquisa busca usar o rejeito da forma mais natural possível, de preferência em estado bruto, sem processamento. “Se processo esse rejeito, incluo valor nele. Aí ele começa a concorrer financeiramente com os materiais tradicionais”, esclarece.

As pesquisas, que são desenvolvidas no laboratório lmc², envolvem trabalhos de conclusão de curso de graduação, dissertações de mestrado e teses de doutorado defendidas na UFOP. As análises também ganharam visibilidade por intermédio de publicações em revistas acadêmicas, no Brasil e no exterior, e premiações. Entre as constatações está a de que os índices de matérias tóxicas que poderiam existir nos rejeitos apresenta-se como irrelevantes. Isso faz com que, na composição final dos produtos obtidos do aproveitamento, a lama seja considerada com menor potencial nocivo que o cimento, por exemplo. Os principais elementos componentes dos rejeitos são a alumina, o ferro, o quartzo e a sílica.

 Base para os setores da construção civil e infraestrutura – Entre as possibilidades para o reaproveitamento dos rejeitos da mineração estão as relacionadas com a construção civil, no concreto, na argamassa, nos blocos, na cerâmica, em azulejos hidráulicos e substituindo a brita, por exemplo, e na infraestrutura de rodovias, na fundação de estrada reforçando as camadas que vão embaixo do asfalto. O material fino também pode ser empregado na argamassa; neste caso o custo seria apenas a mão de obra e o cimento, e o material que não serve para nenhuma dessas etapas pode ser usado na produção de tintas. 

Para o uso em revestimento para rodovias, o cálculo é da proporção de 80% de substituição dos materiais naturais por rejeitos de mineração, vislumbrando o índice de 50 MPa (Mega Pascal). Essa é uma medida de resistência à compressão que, nesse caso, tem a capacidade de suportar até o tráfego pesado de caminhões de grande porte. Como a substituição completa dos insumos pelo rejeito a resistência desceria para 30 MPa ou 40 MPa, valor que é o exigido para as vias urbanas. Para a produção de revestimentos e para o uso como piso em locais de circulação de pessoas, a proporção seria de três a cinco porções de lama para uma de cimento, de acordo com a função. Já no aproveitamento para a produção de ladrilhos hidráulicos, a mesma ordem de grandeza em um produto natural seria usada em um produto com o rejeito de mineração, substituindo a areia e a brita. O professor avalia que “por ser artesanal, teria um custo maior de produção e, consequentemente, valor agregado maior pelo impacto no desenvolvimento de comunidades que poderiam ser envolvidas”. 

Processos de aproveitamento – São propostas rotas para o processo de aproveitamento do rejeito integralmente como elemento de composição de materiais estruturais e a separação dos componentes para destinação de acordo com a sua aplicabilidade. O professor Ricardo avalia que o alvo é “contribuir para que as barragens tenham menos rejeitos. Não posso dizer que isso as fará mais seguras, mas entendo que se elas forem menores impactariam menos”.  O potencial do reaproveitamento é ainda maior nas barragens mais antigas. “Quanto mais tempo nós caminharmos em direção ao passado, encontraremos menores índices de recuperação de minério e maior quantidade de minério depositado na barragem. As camadas mais profundas da barragem são tão ricas quanto as jazidas que temos hoje”, explica.

A rota que interceptaria o rejeito antes de seu depósito na barragem, necessitaria da montagem de uma planta industrial para a separação direta do rejeito, produzindo areia, argila e minério de ferro. Neste caso, tendo com referência o valor atual do dólar, o investimento é calculado em torno de quatro milhões para cada 100 toneladas processadas por hora, sendo que o investimento deve se pagar em um ano com a comercialização dos produtos extraídos. A destinação dessas novas matérias-primas, obtidas desse processamento, para projetos sociais colocaria os produtos finais em alto grau de competitividade no mercado. Segundo Ricardo, “se o rejeito for cedido a custo zero. Se você encontrar alguém que queira tirar o material de dentro da barragem e doar o material, cada peça pré-fabricada industrialmente ficaria 25% mais barata que os convencionais, com a mesma competência e durabilidade”.

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