Preenchimento com rejeito nas cavas das minas de céu aberto
foi solução econômica e ambientalmente ideal para Mineração Caraíba, em Jaguarari (BA)

*Por Cláudio Patrício, Ernesto Machado Filho, Jacinto Nunes de Carvalho,
Luiz Eduardo de Andrade e Urbano de Mello Campello, da Mineração Caraíba

Em cumprimento da política ambiental da Mineração Caraíba, o projeto de recuperação das cavas prevê o preenchimento das cavas a céu aberto das minas visando à reabilitação ambiental e a busca de uma condição estável. Essa atividade possibilitará a reabilitação da área das minas a céu aberto já exauridas, diminuindo durante a sua operação, o consumo de água na planta de beneficiamento, o consumo de energia e impedirá o aumento do impacto ambiental existente na antiga barragem de rejeito da mineradora. O projeto é parte integrante do Plano Diretor de Meio Ambiente (PDMA) como instrumento de suporte ao projeto de sustentabilidade da Mineração Caraíba.

Para entender o trabalho, é necessário saber que atualmente existem três cavas na área da Fazenda Caraíba, a antiga cava a céu aberto, ou seja, a MCA (mina a céu aberto), MCA 2, ou R22, e a MCA 7, ou R75. Todas desativadas em função da exaustão de suas reservas.

A antiga cava a céu aberto da Mineração Caraíba é um dos passivos cuja problemática da recuperação necessita de um planejamento operacional de médio e longo prazo, envolvendo variáveis econômicas, de produção, operacionais, de segurança e metodológicas. Trata-se de um impacto direto no meio físico e biótico através da alteração do relevo e do desmatamento de 105 ha da mata nativa inserida no bioma da caatinga.

A mina a céu aberto teve seu início em outubro de 1978, quando foi iniciado o decapeamento e sua exaustão ocorreu em setembro de 1998. A referida cava tem: 300 m de profundidade; 1.200 m de comprimento (extensão norte – sul); 700 m de largura (extensão leste – oeste); inclinação média do talude na face norte de 60º; inclinação média do talude na face leste de 52°; inclinação média do talude na face oeste de 53° e; área superficial de 105 ha. O volume medido diretamente através de levantamento topográfico indica 42.193.446 m³para a cava norte e 7.546.484 m³para a cava sul, totalizando 49.739.930 m³.

A MCA 2, ou R-22, possui 340 m de comprimento, 240 m de largura, 160 m de profundidade, ângulo geral de 50º, ângulo de face de 70º e volume de 2.551.000 m³. A MCA 7, ou R-75, por sua vez, tem 185 m de comprimento, 80 m de largura, 80 m de profundidade e volume de 1.167.000 m³.

Quanto ao objetivo geral do trabalho, esse é o de projetar conceitualmente a recuperarão dos passivos ambientais das cavas a céu aberto, atendendo simultaneamente ao condicionante IX da portaria IMA nº 12.372 de 16/03/2010 que concede licença de implantação ao Projeto Surubim, referente ao projeto de disposição, transporte e movimentação dos rejeitos gerados no processo do minério nas cavas dos alvos R 22 e R 75, atender a portaria IMA nº 13.366 de 20/08/2010 que concede licença de operação a planta de beneficiamento e lavra subterrânea à matriz da Mineração Caraíba assim como, atender a obrigação III de cláusula segunda do termo de compromisso para ajustamento de conduta ambiental, preenchendo parcial ou totalmente a cava antiga, considerando a nova visão estratégica da companhia quanto à perenização de suas atividades de forma econômico, social e ambientalmente sustentável de acordo com as premissas do plano diretor de meio ambiente.

A proposta deste projeto compreende a recuperação das cavas do R-75, R-22 e a parte sul da cava antiga. A restauração prevê a deposição do rejeito nas minas a céu aberto,cujo preenchimento foi iniciado na R75 e posteriormente estendida para as R22 e MCA Sul.

O início de operação se deu em julho de 2010, eliminando a deposição de rejeito na barragem. O rejeito também é direcionado para a planta depast fill, quando então é encaminhado para a mina subterrânea, para preencher vazios desta atividade de lavra, servindo de sustentação nas galerias, quando são lavrados os pilares mineralizados em bornita e calcopirita. O rejeito de minério de cobre tratado é classificado segundo a NBR 10.004/04 como resíduo inerte – Classe II B.

O preenchimento da MCA antiga será divido em duas etapas em função do posicionamento dos quatro ventiladores que funcionam como exaustores de ar da mina subterrânea e um sistema de bombeamento de água pluvial, existentes na cota 205. Portanto, enquanto existir operacionalidade na mina subterrânea, a cota 205 é o limite de preenchimento da cava no seu setor norte. Para o MCA sul, inicialmente se projetou um dique de contenção separando o norte e o sul da cava, porém, por questões geotécnicas, a construção foi inviabilizada.

Atualmente a proposta é de realização de testes através do preenchimento com rejeito nos poros dos depósitos de estéril. Em suma, o teste consiste na deposição pausada e controlada de polpa de rejeito com alto índice de sólidos, aproximadamente 70 %, para que o soluto da polpa de rejeito preencha os poros dos depósitos de estéril realizados na MCA sul. AFigura 1ilustra o que está sendo realizado na Cava Sul.

A linha azul naFigura 1define a topografia levantada logo após a exaustão da MCA antiga. A pontilhada cinza, a superfície atual da MCA antiga. Acima da atual topografia está a projeção do dique que seria construído para separar o norte e o sul da cava, assim como a bacia de deposição que seria criada pelo dique. A inviabilidade técnica da barragem se deu em função de questões geotécnicas de segurança. Em outras palavras, a consultoria contratada não deu assertividade na estabilidade geotécnica do dique, assim como comprovou que com o material que se pretendia realizar a construção, seria
inevitável a infiltração de rejeito e água pelo mesmo. Isso posto, optou-se pela realização de testes objetivando o preenchimento dos espaços vazios dos depósitos de estéril já realizados na cava.

A ideia é a de lançar rejeito com alto índice de sólidos, pausadamente para que o resíduo seque e solidifique em camadas dentro do depósito de estéril. O ponto de escoamento da água já foi mapeado, nesse momento será colocado um sistema de captação e bombeamento da água a ser fluída.

Levando em consideração o procedimento utilizado anteriormente, que compreendia a disposição do rejeito gerado durante o processo de beneficiamento na forma de polpa na bacia, no método atual, o bombeamento do resíduo é enviado na forma de polpa para as cavas dos alvos R-22, R-75 e MCA sul, recuperando aproximadamente 65 % da água envolvida no processo, que retorna para a usina de beneficiamento.

Esse procedimento apresenta um benefício ambiental elevado, tendo em vista que corrige o passivo referente às cavas das minas a céu aberto, que serão preenchidas com o rejeito do beneficiamento e, posteriormente, revegetadas com as espécies que forem recomendadas na pesquisa atualmente em elaboração pela Embrapa, além de recuperar grande parte da água envolvida no processo.

Quanto à metodologia, o sistema de bombeamento antigo, que enviava o rejeito para a bacia, foi utilizado juntamente com as novas tubulações para enviar o resíduo para as cavas R 22 e R 75. O projeto permite a operação através de válvulas controladas automaticamente do painel de controle da área 45.

As tubulações foram projetadas em polietileno de alta densidade (PEAD) com diâmetro de 225 mm, atendendo a vazão de polpa, densidade da polpa e duração estimada da tubulação de 15 anos. Considerando que a aplicação de hidrociclones não se mostrou efetiva quando a concentração de sólidos é da ordem de 65 %, o rejeito será direcionado diretamente para o fundo da cava.

No fundo da cavas, foram implantados sistemas de recuperação de água para enviar de volta à usina de beneficiamento 65 % da água bombeada como polpa. Esse sistema é composto de duas estações de recalques, sendo a primeira composta de uma balsa flutuante e bomba centrífuga com potência de 60 KW, já a segunda estação, localizada na cota + 60 m, é composta de tanque intermediário e bomba centrífuga de 60 KW.

Os principais resultados obtidos com o projeto foram em relação à redução do impacto ambiental na barragem, recuperação dos passivos ambientais das cavas exauridas e da água que seria enviada juntamente com a polpa de rejeito para a barragem.

Na cava do R-75, a operação foi realizada no período de junho de 2010 a maio de 2011, totalizando a deposição de 1.822.301 t, ou 1.023.764 m³, com o preenchimento total da cava. No sul da cava antiga, o lançamento de rejeito foi iniciado em julho de 2012 e até maio de 2013 com depósito de 158.801 t, equivalente a 93.412 m³ de rejeito. No R-22, a deposição teve início em maio de 2011 e foi até maio de 2013, quanto ao preenchimento, ele totalizou 3.169.311 t, ou seja, 1.964.301 m³, restando o volume na cava de 686.698 m³ a ser completado, ou seja, 27 %.

ATabela 1mostra o quantitativo anual do rejeito depositado nas cavas desde o início da operação do projeto.

De acordo com o volume total de rejeito depositado apenas nas cavas do R- 22 e R-75, é possível fazer uma estimativa do volume de líquido que foi recuperado no processo, pois apesar de definir o ponto de saída da água ou polpa de rejeito na MCA sul, na prática, ainda não foi recuperado nenhum volume de água lançada no sul da cava antiga.

Com os dados daTabela 1é possível estimar o volume da água lançada nas cavas sendo igual a 1.612.577 m³. Sabendo-se que em função da área dos reservatórios e da insolação na região, a perda aproximada por evaporação é de 35 %, conclui-se que o volume aproximado da água recuperada no processo até maio de 2013 foi de 1.048.175 m³. Multiplicando esse volume pelo valor de R$ 0,30 que é o custo por m³ de água aduzida em função da energia gasta e da manutenção do sistema de condução instalado no rio São Francisco, calcula-se o valor economizado com consumo de água desde a implantação do projeto igual a R$ 314.452,53.

O investimento realizado para a implantação do plano foi de: R$ 413.325 com tubulação PEAD para rejeito; R$ 66.394 com tubulação PEAD para água; R$ 132.285 com montagem das tubulações; R$ 116.925 com bombas; R$ 32.500 com painéis elétricos; R$ 36.000 com balsa para bomba; R$ 30.000 com montagem eletromecânica; R$ 26.000 materiais diversos; totalizando R$ 853.429.

Com a operação do projeto, o valor gasto até maio de 2013 foi de R$ 611.887,82. Subtraindo-se o montante economizado com o reaproveitamento da água ao dispendido com a implantação e operação, a mineradora obteve o gasto total até maio de 2013 com a reconformação da topografia das cavas do R-22 e do R-75, R$ 1.150.864.

Como forma comparativa, se a metodologia utilizada para a reconformação da topografia das cavas fosse o preenchimento com estéril, o custo seria aproximadamente 20 vezes maior, tendo em vista o volume total de rejeito depositado nas duas cavas até maio de 2013 de 2.994.786,61 m³, que em função de sua densidade de 1,78 t/m³, equivale à massa de 5.330.720,16 t. No caso hipotético, utilizando-se um valor médio de transporte de R$ 4,50/t cotado numa das prestadoras de serviço da Mineração Caraíba que oferece o preço mais baixo, o valor para reconformar a topografia até o volume preenchido nas cavas seria de R$ 23.988.240.

A companhia concluiu que a solução adotada pela disposição do rejeito de beneficiamento no preenchimento das cavas das minas de céu aberto atende plenamente a nova visão estratégica da Mineração Caraíba, objetivando a perenização de suas atividades de forma sustentável (econômica, social e ambiental), na medida em que recupera o passivo ambiental das cavas do R-75, R-22 e MCA eliminando o volume de rejeito enviado para a barragem. A mineradora entende que o projeto tem um cunho ambiental bastante relevante, uma vez que consegue resgatar de forma clara e objetiva, passivos ambientais da emp
resa, que até então, eram insanáveis, além de reduzir a quantidade de água captada na adução do rio São Francisco.

Durante a operação do projeto, deixou de se enviar para área da antiga barragem 3.153.587,61 m³ de rejeito, evitando o aumento do impacto ambiental na barragem e realizando a conformação topográfica completa de uma cava exaurida e 73 % de outra com o custo de R$ 1.150.864, tendo em vista que esse custo seria de no mínimo R$ 23.988.240 caso a conformação fosse realizada pelo preenchimento com estéril. Além disso, com a operação do projeto houve economia de aproximadamente 1.048.175 m³ de água em uma região do semiárido, evitando um gasto da ordem de R$ 314.452,53.

*Cláudio Patrício, Ernesto Machado Filho, Jacinto Nunes de Carvalho, Luiz Eduardo de Andrade e Urbano de Mello Campello, todos profissionais da Mineração Caraíba