[pt] Este trabalho apresenta a metodologia usada no acompanhamento do adensamento e do ressecamento de resíduos de mineração e processamento de bauxita, as lamas vermelhas. A proposta foi investigar métodos para obtenção de informações sobre efeitos do ressecamento solar no comportamento da lama, buscando identificar a transição da fase saturada para a não saturada destes materiais. A pretensão foi facilitar a incorporação destes efeitos a métodos de análise do ciclo de vida útil de reservatórios de disposição de rejeitos de mineração e processamento depositados sob forma de lama, e que em geral só consideram os recalques por peso próprio e/ou lançamento de novas camadas. Será possível, então, chegar a uma previsão mais realista de sua capacidade de armazenamento e de suas características finais, dados importantes para executar projetos mais racionais de reabilitação do depósito. Foram estudados cinco tipos de resíduos diferentes. Um, é constituído pelos rejeitos de lavagem de bauxita de uma mina localizada no estado do Pará, sendo composto somente de grãos sólidos e água. O segundo tipo é o resultado do processamento deste primeiro material, uma lama com fluido altamente básico (pH 14). Os outros dois são rejeitos de processamento de bauxitas de duas regiões diferentes do estado de Minas Gerais: um da região de Poços de Caldas, e o outro, da região de Ouro Preto, ambos com pH em torno de 14. Este último material, da região de Ouro Preto, é que foi utilizado em estudos anteriores da PUCRio. O último resíduo analisado é produto de uma neutralização feita nesta mesma lama de Ouro Preto antes de sua disposição final. Foram com estes dois últimos rejeitos que se realizou a maior quantidade de testes e análises, e eles, então, se constituíram os objetos principais da pesquisa. Foram executados ensaios de adensamento com deformação controlada, determinação de curvas características de sucção e secagem através de diferentes técnicas (papel filtro, tensiômetros etc); caracterizações especiais e ensaios de ressecamento em caixas de dimensões variadas, procurando simular o efeito da radiação solar nestes rejeitos, e ensaios de campo (medição de poropressões e coleta de amostras). Metodologias de execução e interpretação destes testes para estes materiais não usuais são propostos. O seu comportamento na transição da fase saturada para a não saturada foi acompanhado, tanto com relação à variação de volume quanto de resistência. Modelos empíricos são sugeridos, e podem ser usados para uma primeira previsão dos efeitos da exposição à secagem. / [en] This work presents the methodology used to study the consolidation and desiccation of bauxite wastes from mining and industrial processing. The aim is to understand the geotechnical behavior of these wastes launched as slurries in reservoirs and then, let do dry under solar exposure. Five types of residues are here considered. The first is an inert waste resulting from washing of bauxite in mining operations run in the North of Brazil. The other four are wastes resulting from the physicochemical treatment of the bauxite in alumina production industrial plants. Such treatment follows the worldwide known Bayer process. Three of these four wastes, which are usually named as red muds, are disposed with pH around 14. The other one is disposed after neutralization with sulfuric acid, under a pH around 8. Data of solar exposure effects on the muds behavior was obtained in order to determine parameters to be incorporated into consolidation models. Therefore, an improvement on predictions of the life cycle of the wastes reservoirs can be achieved. To study the transition between the saturated phase to the unsaturated one and to determine the geotechnical and geomechanics characteristics of the wastes, an extensive laboratory testing program was performed. This included CRD tests, monitored physical model tests and the determination of water retention curves for the wastes from fully wetted to dry conditions. Laboratory results are compared with those of field monitoring programmes and some empirical models are proposed.

[pt] O gerenciamento e estocagem dos residuos de mineração apresentam desafios constantes devido às crescentes demandas do setor, dessa forma, o aperfeiçoamento dos processos de gestão dos rejeitos e a otimização da capacidade de estocagem dos reservatórios são fundamentais para a viabilidade de um empreendimento de exploração de recursos minerais. O presente trabalho apresenta a metodologia utilizada para avaliação do processo de ressecamento de rejeito da lavagem de bauxita da Mineração Rio do Norte, sendo proposta a execução de dois reservatórios experimentais, em escala piloto, possibilitando o monitoramento do comportamento de ressecamento do rejeito in loco e a cxecução de ensaios em laboratório. A proposta do estudo é avaliar o comportamento do rejeito quando disposto em diferentes espessuras de camadas, incluindo aspectos de condições climáticas e tempo de secagem. O objetivo foi calibrar o modelo de enchimento e otimizar a área dos reservatórios contidos no sistema de contenção de rejeitos da MRN, aperfeiçoando a previsibilidade do final da vida útil das estruturas e maior assertividade do balanço de massas no longo prazo. Os estudos de campo e laboratório consistiram na disposição e monitoramento de camadas com 0,50 m e 0,80 m. Dessa forma, foi possível a avaliacão dos teores de sólidos ao final do periodo de secagem das camadas dispostas, avaliar as curvas de enchimento e recalque do rejeito, medir os ângulos de repouso no momento da disposição e após periodo de ressecamento e analisar a morfologia e desenvolvimento das trincas de contração. Com base nos resultados laboratoriais e de campo obtidos nesse trabalho, conclui-se que o comportamento do processo de ressecamento do rejeito é influenciado por uma série de fatores, podendo citar a permeabilidade do fiundo dos reservatórios as condições climáticas (incidência pluviométrica e taxa de evaporação) como os mais impactantes ao processo. No trabalho não foi observado uma grande diferença do comportamento de rejeito para as camadas de 0,50 cm e 0.80 cm. / [en] The management and storage of mining waste present constant challenges due tothe increasing demands of the sector. Therefore, improving waste managementprocesses and optimizing the storage capacity of reservoirs are fundamental to theviability of a mineral resource exploration project. This study presents themethodology used to evaluate the desiccation process of washed bauxite tailings atMineração Rio do Norte (MRN). The implementation of two experimentalreservoirs at a pilot scale is proposed, allowing on-site monitoring and laboratorytests for the tailings desiccation behavior. The objective of the study is to assess thetailings behavior when disposed in different layer thicknesses, considering aspectssuch as weather conditions and drying time. The aim was to calibrate the fillingmodel and optimize the area of the reservoirs within MRN s tailings storage facility,thus improving the predictability of the structures end-of-life and enhancing theaccuracy of long-term mass balance. Field and laboratory studies involved thedeposition and monitoring of layers with thicknesses of 0.50 m and 0.80 m. Thisenabled the evaluation of the solids content at the end of the drying period.assessment of filling and settlement curves, measurement of the angle of repose atthe time of deposition and after the drying period, and analysis of crack morphologyand development. Based on the field and laboratory results obtained in this study,it can be concluded that the behavior of the tailings desiccation process is influencedby several factors. The permeability of the reservoir bottom and weather conditions(rainfall and evaporation rate) are identified as the most impactful to the process.No significant difference in the behavior of the waste was observed between the 0.50 cm and 0.80 cm layers.