Estudo de melhoria da resistência à compressão uniaxial de enchimento de mina tipo Paste Fill da Mineração Caraíba S/A

Abstract

Enchimento de mina é definido como qualquer material ou a combinação de materiais utilizados para preencher escavações. Tem como finalidades principais gerir a estabilidade dos vazios criados pela mineração, aumentar a flexibilidade das estratégias de extração de minério, melhorar a recuperação dos corpos mineralizados e dispor rejeitos e estéreis de mineração. O enchimento de mina do tipo Paste Fill tem como principais parâmetros a porcentagem de sólidos na polpa, conteúdo de cimento e consistência da pasta. A variação desses fatores influencia principalmente na distribuição, resistência final e custo do enchimento. Neste trabalho foi reproduzido em laboratório o enchimento Paste Fill utilizado na Mineração Caraíba S/A. Também foram apresentadas composições alternativas ao enchimento com co-disposição de material estéril, uso de aditivos superplastificantes e uso de cimento de escória de alto-forno em substituição parcial e total do cimento portland. Os rejeitos e estéril utilizados se apresentam em faixas granulométricas adequadas para produção dos enchimentos sugeridos. Os traços definidos são composições de Paste Fill, Paste Fill co-disposto com material estéril em razão 1:1, Paste Fill com aditivo de 1 a 2% de massa do cimento, e Paste Fill com cimento de escória. Todos os traços tiveram um decréscimo médio de 0,05 MPa durante a cura de 28 para 56 dias, sendo a principal hipótese aqui considerada a infiltração de água devido à exposição da parte superior dos corpos-de-prova na cura submersa. A co-disposição de Paste Fill e material estéril se mostra opção bastante interessante, ainda que considerações operacionais devam ser analisadas. Observou-se, em média, um aumento de 40% na resistência à compressão uniaxial após adicionado material estéril em proporção 1:1, e uma redução no consumo de cimento de 55%, passando de 68 kg/m³ para 37 kg/m³ em média. O uso de aditivos superplastificantes aumentou consideravelmente o abatimento do Paste Fill, mostrando-se interessante em situações em que a composição do Paste Fill resulte em slumps baixos e haja risco de entupimento das tubulações. O uso de cimento de escória de alto-forno mostrou resultados além do ideal 0,5 MPa de resistência à compressão uniaxial.