Fen Bilgisi Öğretmenleri ile Yapılan Görüşmeden Elde Edilen Bulgular

A Mina de Fábrica se situa na Província Mineral do Quadrilátero Ferrífero, no distrito de Miguel Burnier, pertencente ao município de Ouro Preto, às margens da BR040 e a cerca de 100 km de Belo Horizonte. Antigamente era conhecida como mineração Ferteco S.A., incorporada pela empresa Vale em 2003.

Na década de 70 a Mina de Fábrica passou por um processo de expansão da produção, incluindo mina e beneficiamento, devido à construção do ramal Fábrica da Estrada de Ferro Vitória–Minas (EFVM), contribuindo de forma significativa com o aumento da geração de rejeitos proveniente do beneficiamento do minério. A Usina de Pelotização de Fábrica foi inaugurada em 1977.

Possui uma operação integrada por três cavas em operação, uma usina de beneficiamento, uma usina pelotização e duas estações de embarque que utilizam ramais ferroviários. Este complexo minerador é capaz de produzir os granulados Hematitinha (12,5 a 6,3 mm) e Washed Lump Ore II (31,8 a 6,3 mm), Sinter Feed (10 a 0,1 mm) e

Pallet Feed (menor que 0,1 mm).

O beneficiamento do minério é iniciado quando o run of mine é enviado ao britador primário pelos caminhões basculantes. O material é transportado por correia transportadora e empilhado de forma sistemática nas pilhas de homogeneização.

O minério homogeneizado é, então, tratado na usina de Concentração, por meio de fases distintas e sucessivas do processo industrial: cominuição, classificação, separação magnética, espessamento, ciclonagem, filtração e desaguamento. A Figura 3.6 apresenta o fluxograma da planta de tratamento da Mina de Fábrica.

O lançamento constante de rejeito nas barragens da Mina de Fábrica provoca a diminuição da vida útil das mesmas, sendo que algumas já estão inativas. Essas limitações de uso das barragens e o crescimento da capacidade produtiva de minério da usina, fez com que a empresa Vale iniciasse em 2011, o lançamento dos rejeitos de minério de ferro na cava desativada denominada Área IX (Figura 3.7).

Esta antiga cava já recebia descargas da usina antes de 2011, porém em pequenas quantidades, apenas rejeitos oriundos da etapa de deslamagem. Para ampliar a capacidade de armazenamento de rejeitos desta cava exaurida, foi executado um dique na porção mais baixa da borda da cava a fim de aumentar a sua vida útil.

Figura 3.7 – Mina de Fábrica: localização da antiga Cava Área IX onde foram coletadas as amostras de rejeito de minério de ferro (modificado de Google Earth, 2016)

O rejeito de minério de ferro foi coletado na antiga Cava Área IX (Figuras 3.8), onde foram retirados aproximadamente 400 toneladas de rejeito úmido, com a utilização de retroescavadeiras, sendo em seguida transportado por caminhões basculantes até a área adjacente a cava, denominada ―Estoque 5‖. Essa quantidade de rejeito seria utilizada na execução de um trecho experimental, mas esta etapa não foi possível realizar durante

esta pesquisa. Neste caso, seguiram-se as recomendações da NBR 10007/2014 para a coleta de amostras em pilhas ou montes.

As amostras foram retiradas, com auxílio de uma pá, de pelo menos três seções (do topo, do meio e da base). Em cada seção, foram coletadas quatro alíquotas, equidistantes. Todo o material foi identificado e armazenado em sacos plásticos, sendo posteriormente homogeneizado para caracterização em laboratório. As amostras reduzidas de campo foram secas em estufa, seguidos do processo de destorroamento manual e homogeneização do rejeito seco, respectivamente.

Figura 3.8 – Detalhe da antiga Cava Área IX onde foram retiradas as amostras do rejeito de minério de ferro

A Tabela 3.4 apresenta os resultados de densidade real, referentes ao rejeito, obtidos para os grãos retidos e passantes na peneira de 0,075 mm de abertura. A curva granulométrica é apresentada na Figura 3.9, o que permite classificar a amostra como areia fina siltosa.

Tabela 3.4 – Valores de densidade real do rejeito de minério de ferro da Mina de Fábrica

Densidade Real Resultado Método Agregado miúdo 3,979 DNER-ME 084/95 Fíler (< 0,075 mm) 4,043 DNER-ME 085/94

Figura 3.9 – Análise granulométrica do rejeito de minério de ferro da Cava Área IX /Mina de Fábrica.

O difratograma de raios X obtido para a amostra coletada na mina (Anexo II) indica a presença, principalmente de quartzo e hematita, em menor quantidade caulinita e goethita. As fotomicrografias e a análise química qualitativa realizadas em microscópio eletrônico de varredura com EDS são mostradas na sequência de Figuras 3.10 a 3.14. Do ponto de vista morfológico, a análise das imagens apresentadas nas Figuras 3.10 e 3.13, é possível observar que os grãos compostos por minerais de ferro (tonalidade cinza claro) apresentam grãos subangulares e textura rugosa. As partículas de quartzo (tonalidade cinza escuro) são predominantemente subarrendondadas, com textura superficial lisa. Pela Figura 3.10 é possível observar os grãos de quartzo (Q) com contornos levemente arredondados, alguns minerais de Magnetita (M) e a presença de aglomerados de cristais compactos de hematita lamelar (AH). A hematita é o mais importante mineral de ferro, em razão de sua larga ocorrência em itabiritos da região do Quadrilátero Ferrífero.

Figura 3.10 – Fotomicrografia dos grãos retidos na peneira de n°80 das amostras de rejeito. Pode-se observar grãos de quartzo (Q), cristais de magnetita (M) e aglomerados de cristais

compactos de hematita lamelar (AH). Os grãos subangulares e textura rugosa são compostos por minerais de ferro (tonalidade cinza claro). As partículas de quartzo

(tonalidade cinza escuro) são predominantemente subarrendondadas, com textura superficial lisa.

Figura 3.11 – Fotomicrografia com identificação numérica dos espectros de EDS realizados nos grãos retidos na peneira de n°80 das amostras do rejeito coletado na antiga Cava Área IX.

Ponto 1 (Magnetita); Ponto 2 (mineral de ferro não identificado); Ponto 3 (Quartzo com alguma contaminação de ferro).

Figura 3.12 – Espectros obtidos por EDS: Ponto 1 (Magnetita); Ponto 2 (mineral de ferro não identificado); Ponto 3 (Quartzo com alguma contaminação de ferro).

Figura 3.13 - Fotomicrografia dos grãos retidos na peneira de n°200 (Ampliação de 100x).

Predominam grãos subangulares compostos por minerais de ferro (tonalidade cinza claro). As partículas subarredondadas de quartzo (tonalidade cinza escuro).

Figura 3.14 - Fotomicrografia dos grãos passantes na peneira de n°200 (Ampliação de 1500x). Os minerais de ferro estão indicados pela tonalidade cinza claro, sendo possível identificar grãos