Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-11Bitstream added on 2014-06-13T18:47:03Z : No. of bitstreams: 1 silva_am_dr_guara.pdf: 5117033 bytes, checksum: 08f0d4a636d759ed0ecac8bcba9c1f7d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esse trabalho tem como objetivo estudar a utilização da biomassa em substituição parcial ao carvão mineral utilizado no processo de fabricação do ferro gusa em altoforno, assim como, a sua influência na qualidade do coque. Este estudo foi desenvolvido em quatro fases, sendo elas: 1ª FASE: Foram utilizados nas misturas de carvão a sacarose, o melaço e o carvão da casca de coco em percentuais de 5% a 75%. Os resultados de qualidade das misturas e dos coques produzidos mostram uma forte influência da biomassa na qualidade para os níveis de participação acima de 5,0%, inviabilizando a mistura desses materiais no carvão. 2ª FASE: Foram utilizados nas misturas de carvão um segundo grupo de biomassas cujo percentual variou de 2% a 6%. Os resultados de qualidade tanto das misturas quanto dos coques produzidos em escala piloto foram aceitáveis para as misturas com 2,0% de participação das biomassas. 3ª FASE: Nessa fase foi feita a avaliação do efeito da biomassa na eficiência de queima das misturas de carvão injetadas em altos fornos. Os resultados indicaram um aumento da eficiência de queima para as misturas com maior teor de matéria volátil. 4ª FASE: Foi realizada a avaliação da qualidade do coque produzido em escala industrial utilizando as misturas dos carvões minerais com as biomassas com participação de 3%, 4% e 6%. Os resultados da qualidade dos coques obtidos em escala industrial ficaram compatíveis com os resultados obtidos em escala piloto. A substituição em até 2,0% do carvão mineral por carvão de biomassa não afetou a qualidade do coque produzido nas baterias, onde em uma empresa siderúrgica do porte da CSN é possível obter uma redução de consumo de carvão mineral em torno de 50 mil toneladas por ano e conseqüentemente uma redução no custo de fabricação do ferro-gusa no alto-forno. / This work has as purpose to study the use of biomass as partial replacement to the coal used during the process of pig iron manufactured in blast furnace. This study was developed in four phases, namely: 1st PHASE: The coal blend with sucrose, molasses, and the charcoal from coconut peel were elaborated and testes in percents from 5 to 75%. The results of quality from mixes and the coke produced show a strong influence of the biomass on the quality for the participation level higher than 5.0%, making infeasible the mix of these materials into the coal in elevate percents. 2nd PHASE: In the coal blend, a second group of biomasses was used, which percent varied from 2% to 6%; The quality results both of mixes and coke produced in pilot scale were acceptable for the addition level of 2,0%. 3rd PHASE: It was elaborated the evaluation of the biomass effect in the burn efficiency for the coal mixes injected in blast furnaces. The results indicated an efficiency increase of burn for the mixes with high content of volatile matter. 4th PHASE: The coke production was performed in industrial scale using coal blends with the biomasses with participation in up to 6.0%. The quality results of coke obtained in industrial scale were compatible with the results obtained in pilot scale. The replacement in up to 2.0% of the coal by biomass charcoal did not affect the coke quality produced on the batteries, where, in steel industry company with CSN’s size, it is possible to obtain by means of coal replacement by biomass charcoal a reduction of 50 thousand tons/year in the consumption of coal and therefore, a reduction on the manufacturing cost of pig iron in the blast furnace.

o estado de Santa Catarina é responsável por 50% da produção nacional de carvão. A produção de carvão nas carboníferas da região de Criciúma - SC ocorre por meio de mineração subterrânea, utilizando o método de câmaras e pilares. Os sistemas de suportes de teto em mina subterrânea de carvão têm apresentado notáveis mudanças no seu desenvolvimento ao longo da história. Para tanto, atualmente existe uma ampla gama de tipos de suportes ou mecanismos de sustentação. O teto das minas de carvão é composto de rochas sedimentares as quais variam em espessura e em extensão lateral. Além disso, essas rochas apresentam resistência variada e características estruturais distintas. Contudo, o padrão de sustentação geralmente é o mesmo, independente da qualidade do maciço. Esse estudo buscou verificar se o padrão de suporte de teto atualmente empregado na Mina Barro Branco, apresenta-se adequado às distintas condições geológicas e geomecânicas do maciço rochoso que compõe o teto imediato da mina. Para este fim, o teto imediato foi avaliado ao longo de várias seções da mina e as informações foram usadas para classificar o maciço em zonas de acordo com o sistema Coal Mine Roof Rating (CMRR) proposto pelo U.S. Bureauof Minesem 1994. Diferentes índices de CMRRforam identificados e então considerados para definir a largura máxima nos cruzamentos, o comprimentoe a capacidadede carregamento dos parafusos de teto. Estatísticas da mina revelam que caimentos de teto acorreram quando as dimensões e o padrão de suporte empregado estão aquém do mínimo recomendado pelo CMRR. Esta metodologiaprovou ser adequada, minimizando os riscosde ruptura de teto e predizendoo tipo de suporte mais apropriadoa ser empregado às várias zonas dentro do depósito. Estes resultados preliminares devem ser validados em diferentes locais da mina e ajustes secundários devem ser implementados no método principalmente devido ao uso de explosivos no desmonte das rochas.

O presente trabalho refere-se à determinação dos elementos cobre, chumbo, zinco, cobalto, níquel, cromo, vanádio e manganês no carvão da Mina do Leão, com o objetivo de verificar a distribuição e ocorrência dos mesmos, com ênfase ao estudo da associação com as frações orgânica e inorgânica do carvão. O estudo da associação revelou que o cobre, cobalto, níquel, cromo e vanádio, estão associados à fração orgânica do carvão. O chumbo e o zinco, estão predominantemente associados a fração orgânica, contudo, para altos teores de cinzas, verifica-se também associação com a fração inorgânica. O manganês, está dominantemente associado à fração inorgânica. / The present work describes the determinations of the following elements in coals from the Leão Mine: copper, lea , zinc, cobalt, nickel, chromium, vanadinm and manganese. The main objective is to determine the distribution of these elements in particular, their association with the organic and inorganic fractions of the coal. The association study showed that copper, cobalt, nickel, chromium and vanadium are associated with the organic fraction of the coal, magnese is associated inorganic fraction. Lead and zinc are predominantly associated with the organic fraction, however for high ash contents it has been verified that these elements are also associated with the inorganic fraction.

O aumento da produção de carvão previsto para os próximos anos nas minas da CRM localizadas em Leão, Butiá, RS, originará uma considerável quantidade de finos beneficiados por ciclonagem autôgena. Estes finos caracterizam-se pelos seus altos teores de umidade e granulometria <1 mm o que onera e dificulta os processos de manuseio, estocagem e transporte. O presente estudo visa à análise comparativa dos processos de aglomeração, a briquetagem e a pelotização com o objetivo de obter um produto com melhores características de comercialização do que o atual. As principais variáveis estudadas na aglomeração por briquetagem foram: teor de umidade, tipo e concentração de agente ligante, relação massa/volume de carvão, tempo e pressão de moldagem. Os melhores resultados em termos de resistência à compressão, foram obtidos utilizando um resíduo de refinaria de petróleo - REVAC - como ligante numa concentração de 10% em peso, uma temperatura de cura de 120° C, um tempo de moldagem de 0,5 minutos e uma pressão de compactação entre 150 e 250 kgf/cm². A pelotização foi estudada utilizando um tambor e um disco de laboratório e as principais variáveis estudadas foram: umidade da alimentação, tipo e concentração de agente ligante, temperatura de cura e outras. Os melhores resultados foram obtidos utilizando como ligante MOGUL (amido de milho pré-gelatinizado em pó) numa concentração de 5% em peso, uma faixa de umidade ótima entre 30 e 40%, uma inclinação do disco entre 45 e 51° e uma temperatura de cura de 80 e 100°C. Os resultados obtidos para ambos os carvões (CE 5900 e CE 4700) são discutidos em termos dos diversos fenômenos que ocorrem na interface carvão-solução-ligante e algumas considerações econômicas são apresentadas. / The coal production expected for the following years at CRM mines, situated in Leão, Buitá, RS, will increase consistantly the amount of beneficiated fines by autogenous cycloning. These fines are characterized by their moisture content and a size distribution of 100% smaller than 1 mm, which poses severe handling, storage and transportation problems. This study characterises comparatively two agglomeration processes for the CRM fine coals, namely, briquetting and pelletization aiming at producing a more sealable product. The main variables studied in agglomeration by briquetting were moisture content, type and concentration of binder, mass/volume ratio of fines coals and degree of compaction. The best results in terms of briquette strenght, were obtained by using a by-product of a petroleum refinary (REVAC) as a binder in a O 10% of concentration by weight, a curing temperature of 120° C a compressing time of 30 sec. and applied pressure of 150 to 250 kgf/cm² . Pelletization was studied by using either a laboratory drum and/or a disc; the main variables were feed moisture, binder type and concentration and curing ternperature. Best results were obtained by using MOGUL as a binder (corn starch pre-gelationous powder) in a concentration of 5% by weight, optimum range moisture of 30-40%, the disc at an angle ranging from 45-51° and curing temperature between 80 and 100°C. The results obtained for both fines coals (CE 5900 and CE 47001 are discussed in terms of the phenomena ocurring at the coal-solution-binder interface. The economic feasibility of these processes is also discussed.

O dimensionamento de pilares em mineração de carvão, no Brasil, sempre foi considerado conservativo em relação às metodologias e características das camadas que estava sendo lavrada. Torna-se necessário reverter o status-quo existente nesse tema para que a atividade de mineração em carvão se torne mais lucrativa e segura ao mesmo tempo. Problemas geomecânicos, que causaram acidentes fatais, diminuição das reservas de carvão, alto custo de extração e baixa recuperação na lavra são decorrentes ao baixo conhecimento do comportamento geomecânico do maciço rochoso e das metodologias de modelamento geomecânicos. Esse trabalho propõe uma nova técnologia de mapeamento geomecânico e caracterização geomecânica para determinar parâmetros geomecânicos das rochas que formam o sistema piso-pilarteto de uma camada de carvão. O dimensionamento de pilares, então, deve ser baseado nessas informações que alimentam um modelo geomecânico que utiliza métodos numéricos para solucionálos. Dentro do processo de aquisição de informações geomecânicas são propostos novos métodos de mapeamento geomecânico por janela amostral e o cálculo dos índices espaçamento médio e freqüência de descontinuidades. Baseado nas características quantitativas das descontinuidades é proposto o cálculo do RQD* (Rock Quality Designation teórico) para a camada de carvão com base na função de distribuição que se ajusta ao histograma de distribuição do espaçamento de descontinuidades. Esse procedimento refletiu melhor a qualidade do maciço rochoso, baseado no índice RMR (Rock Mass Rating). Considerando-se a qualidade do maciço rochoso e utilizando critérios de rupturas empíricos, foram estimados os parâmetros geomecânicos das rochas que alimentaram os modelos geomecânicos.(Continua)_ Foram gerados modelos numéricos para simular situações reais encontradas na camada Bonito em Santa Catarina e propor um novo paradigma para dimensionamento de pilares, baseado em simulação numérica, considerando todo o entorno do pilar, compreendendo o sistema piso-pilarteto. Os resultados desses modelos são comparados com o monitoramento das deformações dos pilares para confrontar as simulações numéricas com o comportamento geomecânico do maciço insitu. Os resultados apresentaram grande qualidade e concordância com o comportamento dos pilares apresentados no monitoramento das deformações, provando que a metodologia proposta aqui pode ser utilizada em futuros projetos de dimensionamento de pilares.

Em função da importância do processo de jigagem no beneficiamento de carvão no Brasil, onde 95% da produção bruta, ROM, é beneficiada em jigues para a obtenção de carvão energético ou carvão pré-lavado, e da inexistência de um trabalho sistemático de caracterização deste processo, esta dissertação apresenta um estudo detalhado do desempenho de jigues no beneficiamento de carvão nacional, através do levantamento dos critérios de avaliação de performance dependentes e independentes derivados das curvas de partição e análises densimétricas dos diversos produtos. São desenvolvidos "softwares" para o processamento dos diversos dados levantados "in situ", com aplicação nas áreas de cálculo de balanços de massas e metalúrgico, processamento de análises densimétricas, cálculo de coeficientes de partição, modelamento matemático de curvas de partição e cálculo dos critérios de avaliação de performance. Conclue-se que, de um modo geral, o processo de jigagem é mal empregado no Brasil, conduzindo obtenção de produtos de baixa recuperação. Isto ocorre basicamente em função das características peculiares do carvão nacional e do fato que, no Brasil, utiliza-se jigues de fabricação estrangeira, dimensionados para outros tipos de carvões de melhor qualidade. Este trabalho pretende alertar aos profissionais da área e oferece algumas sugestões com o objetivo de melhorar a baixa eficiência do beneficiamento de carvão observada em diversos lavadores. / 96% o f the production of raw coal in Brazil is beneficiated in jigs to produce thermal and metallurgical coal. Because of the lack of a systematic characterization of this process, this dissertation presents a detailed study on the performance of the jigging process as practised in Brazil. This was carried out by determining dependent and independent efficiency criteria derived from the partition curves and from float-and-sink analysis. Software were developed to process data collected "in situ", with application to the areas of mass and metallurgical balance calculation, float-and-sink analysis processing, partition factors calculation, partition curves modelling and performance criteria calculation. It is conclueded that, in a general way, the jigging process is used incorrectly in Brazil, often yielding low recovery. This happens because, in Brazil, the jigs being used were designed without taking into account the peculiarities of the coal. This work advises the professionals of the area end offers sugestions with the aim of improving the poor coal cleaning efficience observed in several coal washeries.

Neste trabalho foram desenvolvidos métodos analíticos para a determinação de elementos traço (Ag, As, Au, B, Be, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Ga, Ge, Hg, Li, Mo, Nb, Ni, Pb, Pt, Rb, Sb, Se, Sn, Sr, Tl, U, V, e Y) e minoritários (Ba, Mn, Zn e Zr) em carvão e cinza de carvão (leve e pesada). Foram analisadas 117 amostras provenientes de minas e usinas termoelétricas - de Figueira, PR; Capivari de Baixo, SC e Candiota, Charqueadas e São Jerônimo, RS - e determinados 42 elementos. Os elementos traço e minoritários, exceto o Hg, foram determinados por ICP-MS (espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado) e os majoritários (Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, P, Si e Ti) por XRF (espectrometria de fluorescência de raios X). O Hg foi determinado por CV AAS (espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio) e o S, também considerado elemento majoritário, por ICP OES (espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado), uma vez que o limite de detecção da XRF é alto para este elemento (em torno de 2 %, m/m). Diferentes metodologias de decomposição das amostras foram avaliadas para a determinação de elementos traço e minoritários, sendo adotada a que está descrita a seguir. A 0,200 g de amostra contidos em frasco de PTFE foram adicionados 7 mL de HNO3, 3 mL de HF e 2 mL de H2O2 . Após 1 h de repouso, o frasco foi fechado com tampa rosca de PTFE e colocado em bloco metálico, que foi aquecido a 200 ºC durante 6 horas.A solução obtida da amostra foi deixada esfriar e depois diluída a 50 mL com água. Para as determinações por ICP-MS as soluções das amostras foram ainda diluídas vinte vezes com HNO3 10 % (v/v). Nas determinações por ICP OES a solução da amostra foi diluída somente se a concentração do analito era muito alta. Nas determinações realizadas por XRF as amostras foram preparadas na forma de pastilha vítrea, sendo 1,000 g de amostra misturado com 7 g de fundente (Li2B4O7). A mistura foi aquecida em forno mufla por 15 min a 1200 ºC e o fundido obtido esfriado e moldado em disco de Pt, para a obtenção da pastilha vítrea. Para a determinação do Hg, este foi previamente extraído com HNO3, adicionando-se 4,5 mL do ácido a 0,500 g de amostra e a mistura deixada em repouso durante 24 horas. Após esse período, o volume da suspensão foi elevado a 14 mL (mediante adição de água), a suspensão centrifugada e o Hg determinado no sobrenadante. Foram realizadas ainda extrações com água, de elementos presentes em algumas amostras de cinza, sendo adicionados em frasco depolipropileno graduado, 40 mL de água e 0,200 g de amostra. A mistura contida no frasco foi agitada mecanicamente por 24 h, após o volume elevado a 50 mL com água e a suspensão centrifugada. Posteriormente, o extrato aquoso foi separado e então adicionados 2 mL de HNO3. As determinações dos elementos traço e minoritários feitas por ICP-MS, e/ou ICP OES, ou CV AAS. Para a determinação da condutividade e do pH foi realizada nova lixiviação das amostras, sendo pesados 0,800 g de cinza e adicionados 40 mL de água. A solução foi agitada mecanicamente durante 24 horas, com posterior centrifugação, sendo o pH e a condutividade determinados imediatamente no extrato. Os resultados obtidos mediante decomposição ácida da amostra ou por XRF foram comparados através da análise de “cluster” hierárquico (mediante a utilização do programa Statistical Package of the Social Sciences – versão 8), obtendo-se dendrogramas, que através de agrupamento, mostram as similaridades ou diferenças entre os carvões analisados, bem como das cinzas leve e pesada, em relação as concentrações dos elementos. Segundo as concentrações dos elementos traço e minoritários, o carvão e a cinza leve do Paraná (Figueira) não são similares aos de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Quanto aos elementos majoritários, o carvão e as cinzas de Charqueadas e São Jerônimo são similares, enquanto que as de Candiota, Figueira e Capivari de Baixo não apresentam similaridades com nenhuma das unidades avaliadas. Nos extratos aquosos das amostras provenientes de Figueira (PR) foram encontradas concentrações mais altas de As, Mo, Cd, Tl, Sr, Zn e Ge, em comparação com demais unidades. Alem disso, constatou-se que As, B, Li, Mo e Se são extraídos de 5 a 60% com água. Observouse também que os extratos aquosos das cinzas leve e pesada de Figueira têm condutividade mais elevada que os demais. No extrato da cinza leve de todas as unidades a condutividade é maior do que na cinza pesada. O pH dos extratos de ambas as cinzas é alcalino (a maioria em torno de 9), com exceção da cinza pesada de Candiota, cujo extrato aquoso é ácido. / In this work methodologies were developed for the determination of trace (Ag, As, Au, B, Be, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Ga, Ge, Hg, Li, Mo, Nb, Ni, Pb, Pt, Rb, Sb, Se, Sn, Sr, Tl, U, V, and Y) and minor elements (Ba, Mn, Zn and Zr) in coal and coal ash. Samples (117) from power plants and mines - Figueira, PR; Capivari de Baixo, SC and Candiota, Charqueadas and São Jerônimo, RS - were analyzed, while 42 elements were determined. Trace and minor elements, except Hg, were determined by ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry) and major elements (Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, P, Si e Ti) by XRF (X-ray fluorescence spectrometry). Mercury was determined by CV AAS (cold vapor atomic absorption spectrometry) and S, also considered a major element, by ICP OES (inductively coupled plasma optical emission spectrometry). Sulfur was not determined by XRF owing to the high detection limit of XRF (about 2% m/m for S). Different methodologies of sample decomposition for trace and minor elements determination were evaluated, while the following one was chosen: to 0.200 g of sample in PTFE vessel 7 mL of HNO3, 3 mL of HF and 2 mL of H2O2 were added. The mixture was left for 1 h and then the flask was closed with a screw-PTFE-cap and placed on a metal block, which was heated during 6 hours at 200 ºC. Subsequently, the sample solution was left to cool and the volume completed to 50 mL with water For determinations using ICP-MS the sample solution was 20-fold diluted with HNO3 10% (v/v); for determinations using ICP OES the sample solution was only diluted if the analyte concentration was too high. The samples were fused with Li2B4O7 for determinations by XRF. In this case, 1.000 g of sample were mixed with 7.00 g of Li2B4O7 and the mixture heated in furnace for 15 minutes at 1200 ºC. Then, the molten was cooled, poured in a Pt dish and moulded as disk. For Hg determination, 4.5 mL of HNO3 were added to 0.500 g of sample and the mixture left in contact during 24 hours. After this period, the volume of the mixture was completed to 14 mL with water and centrifuged. Then, Hg was measured in the supernatant. Samples of coal ash were also leaching with water. In this procedure, 40 mL of water were added to 0.200 g of sample in a graduated polypropylene vessel, which was mechanically shaken for 24 hours, after the volume completed to 50 mL with water and centrifuged. Then, the aqueous extracts were separated and 2 mL of HNO3 were added. Trace and minor elements were determined in the aqueous extracts, by ICP-MS, and/or ICP OES or CV AAS. For the determination of theconductivity and pH new leaching of the samples was carried, this case 40mL of water were added to 0.800 g of ash. The solution was mechanically shaken for 24 hours, and centrifuged. Conductivity and pH were also measured in the aqueous extracts. The results obtained using sample digestion or XRF were statically compared through the cluster hierarchical analysis (the Statistical Package for the Social Sciences - SPSS, version 8, was employed). Dendrograms were obtained, which show the similarities or differences among the coal, fly and bottom ash analyzed, according to the elements concentration. Regarding to trace and minor elements, the coal and the fly ash from Figueira (PR) are not similar to those of Santa Catarina and Rio Grande do Sul. With respect to major elements, the coals and coal ashes from Charqueadas and São Jerônimo are similar, while those from Candiota, Figueira and Capivari de Baixo are not similar to any of the analyzed groups. Higher concentrations of As, Mo, Cd, Tl, Sr, Zn, and Ge were found in the aqueous extracts of fly and bottom ashes from Figueira (PR), besides As, B, Li, Mo and Se were 5 to 60% leached. For all samples, the conductivity of the aqueous extracts from fly ash was higher than that of the bottom ash aqueous extracts. Additionally, the conductivity of the aqueous extracts of ashes from Figueira was higher than the others. All aqueous extracts are alkaline (pH about 9 for most of them), with the exception of bottom ashes from Candiota, whose aqueous extracts are acid.

O presente trabalho aborda o problema relacionado a gestão para controle de drenagem ácida gerada em uma mineração de carvão, assim como as principais ações ambientais tomadas para o controle deste efluente no âmbito da unidade mineira pertencente a Carbonífera Criciúma S.A., identificada como UM II – Verdinho. Conduziram-se estudos de caracterização dos rejeitos da mineração e da qualidade da água gerada nas diferentes localidades do empreendimento, tendo sido desenvolvido um sistema capaz de tratar tanto as águas drenadas de subsolo quanto as águas captadas na superfície ou aquelas geradas pela lixívia verificada nos depósitos de rejeitos sulfetados. Ensaios para determinação dos potenciais de neutralização e de acidificação demonstram que os rejeitos do beneficiamento do carvão nda UM II – Verdinho, apresentam alto poder de acidificação. Neste contexto, é avaliada a flexibilidade operacional do sistema implantado para tratamento da drenagem ácida em termos de concentração da acidez tratada, bem como do tipo de reagente a ser empregado, enfocando neste caso o emprego de reagentes alternativos provenientes do descarte de diferentes industrias como agente neutralizante da drenagem ácida de mina. Por fim, avaliou-se o desempenho e custos do sistema de tratamento de efluentes. As principais águas ácidas identificadas no complexo mineiro foram os efluentes de galerias inativas e a drenagem dos depósitos de rejeitos. As ações empregadas na mitigação do impacto ambiental consistiram na redução do número de vazios nas pilhas de rejeitos, implementação de procedimentos de impermeabilização do topo e taludes laterais das pilhas de rejeitos com argila e cobertura vegetal e manutenção dos fluxos de água do complexo em circuitos fechado, com descarte somente após o tratamento do efluente. O tratamento do efluente foi eficientemente realizado com dois resíduos alcalinos, a cal extinta, gerada a partir da produção de acetileno, e a soda aluminizada, provenientes da produção de peças de alumínio. O processo de tratamento de efluentes pela adição dos agentes alcalinizantes na entrada da usina de beneficiamento apresenta como vantagens o uso das operações de bombeamento para promover a homogeneização do reagente, o aproveitamento das bacias de decantação de finos de minério para a remoção do lodo e melhoria das taxas de sedimentação dos finos pela presença dos hidróxidos de ferro e alumínio. O tratamento do efluente permite a neutralização do pH, redução da acidez e remoção de grande parte dos metais pesados, atingindo todos os padrões de lançamento exigidos pela legislação. A relação entre a produção de carvão e o volume de efluentes líquidos tratados e a produção de carvão foi de 2,5 m3 de efluente por tonelada de minério ROM, o que representou em 2005 um custo total equivalente a R$ 1,07/ton bruta, ou, R$ 0,44/m3 de efluente tratado. / The aim of this work was to control de environmental problems of the Coal Mine named UM II – Verdinho, of Carbonífera Criciúma, located in Santa Catarina, Brazil. It was carried out studies of tailings and waters characterization in different parts of the mine. It was developed a managing plan to treat the effluents, where alkaline industrial wastes were applied in the control of the acid mine drainage. After, the efficiency and costs of the wastewater treatment system were estimates. The results show that the coal tails on UM II – Verdinho are huge generator of acidity. The main acidic waters identified were the drainage collected from inactive galleries and tailing piles. The actions applied to the environmental impact mitigation consisted of reduction of the porosity in tailing deposits, clay impermeabilization of tailing deposits and the maintenance of the water flows in close circuited in the mine, with discharge conditioned to the effluent treatment. The treatment of acid mine drainage was efficiently conducted with two alkaline wastes, “extinct lime” provided by acetylene production and “sodium hydroxide” from aluminum production. The effluent treatment process by alkaline reagents in the inflow o the coal preparation plant presents the following advantages: the use o the same pumping system for coal preparation and effluent treatment, the use of the same ponds to promote solid-liquid separation and improvement of the settling rates of particles. This effluent treatment system allows pH neutralization, acidity reduction and metals removal, reaching the emission standards. The relationship among coal production and the volume of treated effluent was calculated to be 2.5 m3 of effluent by metric tones of ROM, witch represents on the year of 2005 the equivalent of R$ 1,07 / t ROM. The cost of the treated effluent process is of about R$ 0,44 / m3.

O presente estudo, em escala laboratorial, tem como objetivo a viabilização de utilizar o jigue a seco nos carvões da jazida de Candiota/RS, tendo em vista a impossibilidade do beneficiamento a úmido, devido ao material ser muito higroscópico. Com esta característica, é necessário a secagem após o tratamento, tornando o processo inviável economicamente. Nos ensaios de beneficiamento a seco, obteve-se como resultados uma diminuição nos teores de cinza (de 5,61%) e enxofre total (de 1,49%)e uma majoração no poder calorífico (de 5,75%). No teste de combustão, verificou-se que houve uma retração de SO2 Utilizando-se dos dados alcançados e das informações técnicas fornecidas pela CGTEE, com referência ao consumo de cal pelo processo NIDI de dessulfurização e através do método do Fluxo de Caixa Descontado com os parâmetros de ganhos e custos operacionais e investimento, pode-se analisar e simular o retorno do investimento, margem operacional, NPV (Net Present Value) e a intensidade de capital de uma planta completa de jigagem a seco. Pelo resultado do Fluxo de Caixa, conseguiu-se um retorno do investimento (payback) no ano 10, a margem operacional de 66% com uma taxa de atualização de 14%. em média de 37% e um ganho energético de 10,45%. Com estes dados, a necessidade da usina termelétrica de consumo de carvão é de 2.614.071,60 t/ano se comparado com o atual de 2.921.460 t/ano. Baseando-se nos dados do carvão jigado, a empresa mineira (CRM) terá que lavrar 3.556.560 t/ano de carvão ROM, necessitando, assim, de 10 jigues a seco para planta de beneficiamento. Utilizando-se dos dados alcançados e das informações técnicas fornecidas pela CGTEE, com referência ao consumo de cal pelo processo NIDI de dessulfurização e através do método do Fluxo de Caixa Descontado com os parâmetros de ganhos e custos operacionais e investimento, pode-se analisar e simular o retorno do investimento, margem operacional, NPV (Net Present Value) e a intensidade de capital de uma planta completa de jigagem a seco. Pelo resultado do Fluxo de Caixa, conseguiu-se um retorno do investimento (payback) no ano 10, a margem operacional de 66% com uma taxa de atualização de 14%. em média de 37% e um ganho energético de 10,45%. Com estes dados, a necessidade da usina termelétrica de consumo de carvão é de 2.614.071,60 t/ano se comparado com o atual de 2.921.460 t/ano. Baseando-se nos dados do carvão jigado, a empresa mineira (CRM) terá que lavrar 3.556.560 t/ano de carvão ROM, necessitando, assim, de 10 jigues a seco para planta de beneficiamento. Com base nos resultados obtidos neste estudo, pode-se afirmar que a utilização do jigue a seco é viável, não só tecnicamente como economicamente, para o carvão da jazida de Candiota. / The present study, in scale laboratorial, has as objective the viabilization of using the jig the dry in the coals of the bed of Candiota/RS, tends in visit the impossibility of the benefiting of humid, due to the material to be a lot of hygroscopic. With this characteristic, it is necessary the drying after the treatment, turning the unviable process economically. In the rehearsals of benefiting the dry, was obtained as results of decrease in the ash tenors (of 5,61%) and total sulfur (of 1,49%) and an increase in the calorific power (of 5,75%). In the test of combustion, it was verified that there was a retraction of SO2 in media of 37% and it is one of the energy earnings of 10,45%. With these data, the need of the thermal power (thermoelectric) plant of consumption of coal is of 2.614.071,60 t/year if compared with the current of 2.921.460 t/year. Basing on the data of the coal jigged, the mining company (CRM) he/she will have to cultivate 3.556.560 t/year of coal ROM, needed, like this, of 10 jigs. There is dry for the plant of benefiting. Being using the reached data and of the technical information supplied by CGTEE, with reference to the consumption of whitewash for the process NIDI desulphurization and through the method of the Cash flow Discounted with the parameters of earnings and operational costs and investment, it can be analyzed and to simulate the return of the investment, operational margin, NPV (Near Present Value) and the intensity of capital of a complete plant of jig the dry. For the result of the cash flow, a return of the investment was achieved (payback) in the year 10, the operational margin of 66% with a discount rate of using of 14%. With base in the results obtained in this study, it can be affirmed that the use of the jig the dry is viable, not only technically with economically, for the coal of the bed of Candiota.

A drenagem acida de minas (DAM) gerada durante a mineração do carvão decorre em dano ambiental significativo nos ecossistemas associados à mesma. Atualmente, para resolver esta situação, sistemas ativos de tratamento, valendo-se de processos de neutralização/precipitação/sedimentação, têm sido implementados. Esses sistemas proporcionam bons resultados no tratamento da água, principalmente na correção do pH e na remoção de ferro e alumínio. No entanto, por vezes são parcialmente eficientes na remoção de manganês e sulfato. Métodos passivos de tratamento têm sido empregados como alternativa aos ativos. Destes destacam-se os banhados construídos (ou "constructed wetlands") os quais podem operar isoladamente ou associados a sistemas ativos e/ou demais sistemas passivos. Os banhados construídos, mediante mecanismos físicos e químicos controlados por meio de critérios construtivos, têm sido capazes de remover ferro, alumínio e o íon sulfato e mesmo manganês ou outros metais. Tendo-se que a DAM é um grave problema ambiental que afeta a região carbonífera do sul de Santa Catarina objetivou-se, através do presente estudo, verificar o potencial de tratamento da DAM por meio de banhados construídos enquanto etapa complementar ao processo ativo de tratamento instalado na Mina Verdinho de propriedade da empresa Carbonífera Criciúma SA. Avaliou-se o desempenho de lagoa de polimento (tratamento secundário) instalada após o tratamento ativo. Em escala piloto, observou-se o efeito do sistema construtivo (aeróbico ou anaeróbico seguido de aeróbico - misto) e do tempo de detenção (1, 10 e 20 dias) sobre parâmetros de qualidade do efluente durante o período inicial (start up) do sistema para analise da viabilidade da implantação de banhados construídos. Os parâmetros analisados foram: pH, potencial redox, oxigênio dissolvido, teor de ferro, manganês e sulfatos e demanda química de oxigênio. Os resultados demonstraram que, nas condições do experimento, o sistema mais conveniente mostrou ser a lagoa de polimento ora empregada, pois acrescentou oxigênio dissolvido e equalizou o efluente final. Em termos dos banhados construídos o sistema misto com tempo de detenção de 10 dias mostrou ser o mais adequado ao remover 21% do sulfato. / Acid mine drainage (AMD), generated during coal mining, causes a significant environmental damage over ecosystems associated. Nowadays, in order to solve this issue, active treatment systems based on neutralization/ precipitation/ sedimentation have been implemented. These systems provide favorable results on water treatment, especially over pH adjustment and iron and aluminium removal. However, are partially effective on manganese and sulfates removal. Passive treatment systems have been used as an alternative to active treatment systems. Among them, constructed wetlands stand out operating independently or associated to active and/or other passive treatment systems. Constructed wetlands, through physical and chemical mechanisms controlled by constructive criteria, have been able to remove iron, aluminium as well as sulphate ion and sometimes manganese and even other metals. According that AMD is a serious environmental hazard that affects the south coal production region of Santa Catarina it has been the objective of the present study verify the potential treatment of AMD by constructed wetlands as a complementary step of an active treatment system installed at Verdinho Mine witch belongs to Carbonifera Criciúma SA. It has been evaluated the performance of the polishing pond (secondary treatment) installed right after an active treatment plant. At pilot scale, it has been observed the effect of the constructive system (aerobic or anaerobic followed by aerobic - composed) and the detention time (1, 10 and 20 days) over some effluent parameters during the start up period of the implemented experiment in order to analyze the viability of installing constructed wetlands. The analyzed parameters were: pH, redox potential, dissolved oxygen, concentrations of iron, manganese and sulphate and chemical oxygen demand. Results demonstrated that, under experiment conditions, the most convenient system has proven to be the polishing pond in use since it increased the dissolved oxygen concentration and equalized the effluent. In terms of constructed wetlands the composed treatment system with 10 days of detention time has shown being the most convenient since it has removed 21% of sulphate concentration. Key-words: constructed wetland, acid mine drainage (AMD), mining, coal.