Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-10-11T18:34:29Z No. of bitstreams: 1 VALESKA PERES DE ARAUJO M.pdf: 5304460 bytes, checksum: 1f83794cc3fe22b08f5ef43968316ac5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T18:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALESKA PERES DE ARAUJO M.pdf: 5304460 bytes, checksum: 1f83794cc3fe22b08f5ef43968316ac5 (MD5) Previous issue date: 2005-03 / O mercado mundial de urânio enfrentou, nas últimas décadas, uma depreciação desta “commodity”. Coma redução dos estoques secundários (representado pelos estoques de urânio enriquecido da antiga União Soviética) começa-se a projetar um aumento no preço deste bem e o mercado voltará a depender da produção primária. Para fazer frente a esta nova demanda, novas plantas terão que entrar em operação ou então aumentar-se a produção daquelas já existentes. Questões ambientais têm sido, e certamente continuarão sendo, determinantes na viabilidade operacional deste tipo de instalação. No caso da mineração de urânio os riscos radiológicos somam-se aos não radiológicos, e os grandes volumes de rejeitos gerados estão entre os principais aspectos ambientais. Por isso mesmo devem ser gerenciados adequadamente de forma a minimizar os impactos associados. No Brasil, toda a produção de urânio provém da Unidade de Concentrado de Urânio (URA), situada no município de Caetité, no estado da Bahia, sendo operada pelas Indústrias Nucleares do Brasil (INB). A unidade é constituída por uma mina com lavra a céu aberto e uma instalação de processamento de minério. O método da lixiviação ácida com H2SO4 em pilha (Heap Leach) é empregado para a extração de urânio. A capacidade de produção da unidade está em torno de 400 t/ano de U3O8.Este trabalho teve por objetivo apresentar uma avaliação do sistema de gerenciamento de rejeitos dessa unidade, analisando a sua eficácia em relação à mitigação dos impactos potenciais, tanto na fase operacional quanto na fase pós-operacional. Os rejeitos foram divididos em rejeitos de mineração e rejeitos de processo. No primeiro grupo foram incluídas as aguas de drenagem e os estéreis das atividades de lavra. No segundo constam o minério exaurido (do processo de lixiação), que são depositados em pilhas de forma consorciada com estéreis, e os rejeitos de processo, que são armazenados em tanques (ponds), dotados de drenos sub-aéreos. Foi observado que impactos na atmosfera não são relevantes. Simulações matemáticas não apontaram um potencial relevante de contaminação das aguas subterrâneas a partir dos tanques de deposição de rejeitos de processo. Todavia, simulações feitas com o minério exaurido indicam que tais fontes não podem ser descartadas como importantes fontes de contaminação a longo prazo. Não foi possível se caracterizar de forma quantitativa a contribuição das águas armazenadas na cava da mina no teor de urânio das águas subterrâneas na sua área de influência, e, portanto tal aspecto precisa ser mais bem investigado. Finalmente, o gerenciamento das águas de drenagem não é satisfatório, destaca-se a necessidade de avaliar outras estratégias de gerenciamento destas águas, inclusive o seu tratamento para posterior liberação controlada para o meio ambiente. Recomenda-se também a adoção de um Sistema de Gestão Ambiental com vistas a se atingir um desempenho ambiental mais satisfatório de empreendimento.

[pt] Esta dissertação apresenta uma análise numérica do fluxo não saturado em uma pilha de lixiviação de minério de cobre. Adicionalmente, foi feito também um estudo da estabilidade estática e sísmica da pilha de lixiviação, por sua construção estar planejada em região de alta sismicidade no sul do Peru. A pilha será construída com minério de cobre não tratado sobre base impermeável para evitar a contaminação do meio ambiente por fluxo da solução ácida através da fundação. Os resultados obtidos nas análises numéricas indicam que a pilha de lixiviação apresenta fatores de segurança satisfatórios considerando sismos de magnitude até 7,5 com aceleração máxima de até 0,30g. Da mesma forma, constatou-se que a posição da linha freática formada pela solução de lixiviação não atinge as camadas previstas para proteção das tubulações de drenagem. / [en] This dissertation presents a numerical analysis for the non saturated flow throughout a copper ore heap leach. Additionally, static and dynamic stability analyses were also made because the heap leach is planned to be built in a highly seismic region in the south of Peru. The heap will be constructed with non-treated copper ore (run of mine) on impermeable pad specially devised to avoid any possibility of ground contamination by the flow through the foundation of the acid solution used for the lixiviation process. The numerical results obtained in the stability analyses indicate that the heap leach presents satisfactory safety factors even when considering earthquakes of magnitude 7.5 with maximum acceleration of 0.30g. It has been also observed that the phreatic line formed by the lixiviation fluid does not reach the layers devised to protect the drainage pipes of the lixiviation system.

[pt] O fenômeno de liquefação continua sendo um dos temas mais importantes, complexos e controversos da engenharia geotécnica, sendo a liquefação dinâmica, causada por terremotos, o maior contribuinte de risco sísmico urbano em vários países andinos. O movimento causa incrementos da poropressão que reduz a tensão efetiva e conseqüentemente a resistência ao cisalhamento de solos arenosos. O presente trabalho de pesquisa apresenta e compara algumas das metodologias existentes para a avaliação do fenômeno de liquefação dinâmica, variando desde o método semi-empírico de Seed-Idriss para estimativas do potencial de liquefação até a execução de algumas análises numéricas, no contexto dinâmico, através do programa computacional FLAC 2D v.5. Um estudo de caso, para uma comparação dos diversos procedimentos, consiste na análise dinâmica de uma pilha de lixiviação de minério de cobre, situada em região de atividade sísmica no Peru que, devido a problemas no sistema de drenagem interna, resultou com um alto nível de saturação que poderia colocar sua estabilidade em risco devido à possibilidade de liquefação sob carregamento sísmico. Dos resultados obtidos nessas análises, pode-se afirmar que o método semi-empírico de Seed-Idriss, para determinação do potencial de liquefação, compara-se bastante bem com modelos mais sofisticados baseados em análises dinâmicas empregando tanto o modelo constitutivo de Finn quanto o modelo constitutivo elastoplástico UBCSAND. / [en] The phenomenon of liquefaction is still one of the most important, complex and controversial subjects of the geotechnical engineering, being the dynamic liquefaction, caused by earthquakes, the major contributor to urban seismic risks in several Andesian countries. The shaking increases the pore water pressure which reduces the soil effective stress and, therefore, the shear strength of sandy soils. This dissertation presents and compares some of the proposed methodologies to evaluate the phenomenon of dynamic liquefaction, ranging from the semi-empirical method of Seed-Idriss to estimate the liquefaction potential to the execution of some numerical analyses, within the dynamic context, through the computational program FLAC 2D v.5. The case study, for the comparison among the several procedures, consists of a copper ore heap leach, situated in a high seismic activity zone in Peru, that experimented high levels of saturation, due to problems in the internal drainage system, that could put in risk the stability of the leach pad to the possibility of liquefaction under seismic loading. From the results of such analyses, one can say that the semi-empirical method proposed by Seed- Idriss for the determination of the liquefaction potential compares quite well with outputs from more sophisticated numerical analyses based on dynamic studies that incorporate either the Finn s or the elasto-plastic UBCSAND constitutive models.