Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343111.pdf: 2194841 bytes, checksum: e2d28ee231d7aaec7578ccd831280c1e (MD5) Previous issue date: 2016 / O licenciamento ambiental de atividades potencialmente impactantes ao meio ambiente é um importante instrumento para a viabilidade dos empreendimentos. Por outro lado, este processo pode se tornar lento e oneroso causando prejuízos econômicos e socioambientais, principalmente quando se trata de empreendimentos de grande porte. Neste contexto, o presente estudo objetiva apresentar elementos para a otimização do processo de licenciamento ambiental em empreendimentos minerários de médio e grande porte por meio de um estudo de caso em uma mineradora no Estado de Minas Gerais. Para isso foi realizado um estudo de caso integrando pesquisas científicas, relatos e a experiência da autora neste âmbito, para uma descrição detalhada das etapas do processo. Os diversos compromissos ambientais (condicionantes, programas ambientais, autorizações ambientais, etc.) foram mapeados e armazenados em um único banco de dados, os pontos críticos priorizados e foram estruturadas ferramentas que permitiram o monitoramento e controle integrado por uma equipe dedicada ao processo de licenciamento ambiental. A padronização dos processos e das análises fizeram parte do escopo da estruturação para aprimorar a interface entre a equipe e as demais áreas técnicas, bem como com os órgãos ambientais. Com a aplicação do modelo de gestão proposto foi notória a otimização do processo, tendo como principais indicadores o cumprimento das ações no prazo determinado e dentro do orçamento esperado, além da confiabilidade da empresa perante os stakeholders e obtenção das licenças conforme planejado. Conclui-se que a abordagem metodológica proposta e executada pode auxiliar as equipes de grandes empreendimentos na obtenção das licenças ambientais gerando benefícios econômicos, sociais e ao meio ambiente.<br> / Abstract: The permitting process of potentially impacting activities to the environment is an important tool to assess the feasibility of new enterprises. On the other hand, this process can turn out to be slow and costly causing economic and environmental losses, particularly when it comes to large enterprises. In this context, to provide elements for the optimization of the environmental licensing process in mining enterprises of medium and large through a case study in a mining company in Minas Gerais. The methodology was based on a case study and on an integrating integrating scientific research, reports and the author's experience in this field, for a detailed description of the process. This study describes how the large number of environmental commitments (conditions, environmental programs, environmental permits, etc.) were mapped and stored in a single database, the critical points were prioritized and tools developed to allow monitoring and integrated control by a dedicated licensing team. The standardization of procedures and assessments made within the scope of the organization to improve the interface between the licensing team and other technical areas, as well as with the environmental agencies. The implementation of the proposed management model resulted in a notorious optimization of the licensing management. The main indicators studied were the compliance to the planned schedule and budget baselines along with the establishment of a relationship of reliability with the stakeholders, at last the obtainment of the licenses to operate as planned. The proposed methodology approach has proven to be supportive to permit practitioners within large enterprises generating economics, social and environmental benefits.

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.

Este trabalho analisa a situação tecnológica do tratamento ativo de Drenagens Ácidas de Minas (DAM´s) de carvão de SC, e apresenta estudos de tratamento ativo de DAM´s na região de Criciúma-SC pelo processo NFSL-Neutralização-Floculação e Sedimentação Lamelar. Os estudos piloto (1 m³.h-¹) de neutralização com cal, floculação dos precipitados coloidais e sedimentação lamelar, com tubos inclinados em 55°, foram realizados com as DAM´s provenientes de uma boca de mina de carvão extinta (São Simão, SS-16 - 20-200 m³.h-¹) e de uma bacia de descarte de efluentes (~12.000 m³) do lavador de carvão da carbonífera COMIN e Cia Ltda (região nordeste de Criciúma). O tratamento ativo inclui etapas de neutralização da acidez das DAM´s, precipitação dos íons metálicos e conseqüente remoção dos principais íons alvo: Fe+³, Al+³ e Mn+². Na floculação foram aplicados dois reatores hidráulicos em série; o primeiro para a dispersão do polímero e geração dos flocos (Floculador Serpentinado-FS), operando com uma gradiente de velocidade (G) maior que 1.800 s-¹ (tempo de residência inferior a 6 s) e o segundo para aumentar o tamanho dos flocos, o Reator Gerador de Flocos-RGF, G ~ 1.000 s-¹. Foram realizados estudos de laboratório de parâmetros químicos e de design do sedimentador lamelar (SL) visando avaliar o efeito do ângulo de inclinação das lamelas (40, 50 e 60°) na separação sólido-líquido de flocos de hidróxidos de ferro gerados a partir da neutralização de uma solução sintética de FeC3.6H2O. Ainda, esses estudos de bancada permitiram avaliar a capacidade de neutralização (das duas DAM´s) de dois tipos de cal calcíticas comerciais e também medir a eficiência de floculação usando diferentes polímeros comerciais. Os resultados mostraram que o consumo de cal (similar com os dois agentes alcalinizantes) para neutralizar (pH 9) a DAM-SS-16 foi da ordem de 250 mg.L-¹ e de 9.300 mg.L-¹ no caso da DAM-COMIN. Foi estudada a relação entre o consumo de cal e a acidez da DAM-COMIN e foi possível determinar uma relação linear (R² = 0,999) que serve de parâmetro importante para comparação de custos operacionais no tratamento de DAM´s, já que é o insumo de maior valor. A remoção dos flocos de precipitados coloidais (Fe(OH)3) não foi eficiente para o ângulo de inclinação das lamelas em 40° devido ao arraste dos flocos para a corrente de água tratada (overflow). Entretanto, a remoção dos flocos em lamelas de inclinação 50 e 60° foi eficiente devido à melhor formação e deposição dos flocos na superfície das lamelas e, portanto promove uma maior fluidez na componente horizontal. Os estudos piloto (DAM-SS-16) foram realizados em um período de 6 meses para avaliar, entre outros o efeito do pH na remoção dos íons principalmente o íon manganês (quatro meses na DAM-COMIN). A remoção desse íon, nas condições operacionais ótimas foi da ordem de 85% em pH 7 (ficando sempre próximo dos limites de emissão do CONAMA no efluente tratado) mas foi quase completa (> 99%), para valores do pH do meio > 9. Esses resultados eram esperados pela não precipitação do hidróxido de manganês a valores de pH < 9. Por outro lado, os íons sulfato são precipitados na forma de CaSO4 (entre outras espécies hidratadas) que são sais semi-solúveis e, portanto, a remoção deste ânion fica limitada pelo equilibro em concentrações da ordem de 1800-2000 mg.L-¹, não atingindo os valores de 250 mg.L-¹ estabelecidos por alguns órgãos nacionais (CONAMA 357/05). A poliacrilamida catiônica (Flonex 9045, 5 mg.L-¹) foi o floculante mais eficiente na floculação dos precipitados coloidais em ambos efluentes e o polímero aniônico Flonex 905 SH (5 mg.L-¹) apresentou similar eficiência na DAM-COMIN provavelmente devido às elevadas concentrações de cátions metálicos contidos no efluente (> 3.000 mg.L-¹). Os estudos piloto mostraram ainda que o tempo de sedimentação não foi um parâmetro influente no arraste dos flocos na saída de água clarificada do SL e a qualidade da água tratada manteve-se elevada durante os 80 minutos de operação (4 vezes o tempo de residência do tanque). Foi realizado um estudo da influência da razão entre a velocidade de sedimentação dos flocos (Vs), gerados pelos reatores hidráulicos em série, e a taxa de aplicação superficial (ou velocidade de escoamento superficial, Ve) do tanque de sedimentação, no arraste de flocos no interior dos tubos inclinados Os resultados mostraram que uma razão mínima crítica de 4,5 Vs/Ve foi necessária para obter uma eficiente clarificação; ou seja, valor equivalente a uma taxa de aplicação superficial crítica do tanque igual a 5,5 m³.m-².h-¹. Para valores maiores dessa razão a remoção dos íons foi ineficiente (< 25% para Mn+²). Em função da qualidade dos dados e a estabilidade da planta piloto foram estimados os custos operacionais para o tratamento de ambas as DAM´s: 0,5 R$.m-³ no caso da DAM-SS-16 e 3,45 R$.m-³ no tratamento da DAM-COMIN. Este último valor pode ser reduzido após introduzir uma diluição da DAM-COMIN, com a própria água tratada, porém operando a menores taxas de aplicação. É estimada uma redução dos gastos diários de operação em aproximadamente 3,5 vezes (1,00 R$.m-³). Os resultados desse trabalho revelam que o processo NFSL apresenta-se como uma alternativa eficiente e economicamente viável ao tratamento de DAM de minas de carvão e confirma as expectativas desta alternativa na região sul do Brasil. As principais vantagens do processo NFSL são as reduzidas áreas ocupadas pelos reatores de floculação, junto com uma rápida separação sólido-líquido. A qualidade das águas tratadas pelo processo apresenta-se adequada aos limites de emissão determinados pelas resoluções nacionais (CONAMA 357/05) e estaduais (CONSEMA 128/06), podendo ainda ser aplicada em atividades urbanas e industriais de uso não nobre (lavagem de pátios e ruas, irrigação de canteiros, combate a incêndios etc.) como ser reciclada na usina de beneficiamento de carvão ou rejeito de carvão. / This work examines the technological situation of the active treatment of Coal Acid Mine drainage (DAM's) from SC and RS, and also presents studies of DAM´s active treatment in the region of the Criciúma-SC by the NFSL process: Neutralization-Flocculation and Lamella Settling. The pilot studies (1 m³.h-¹) with stages of neutralization with lime, flocculation of the colloidal precipitates and lamellar settling, with tubes inclined at 55 °, were performed (6 months) in the DAM's from a extinct coal mine (São Simão , SS-16 - 20-200 m³.h-¹) and from a disposal basin of wasted coal washing effluents (four months at COMIN Cia Ltda - Northeast Criciúma). This active staged treatment includes the neutralization of the acidity, precipitation of metal ions and subsequent removal of the main target ions Fe+³, Al+³ and Mn+². Two reactors in series were applied at the flocculation stage: the first for a rapid dispersion of the polymer and generation of flocs (Serpentina Floculator-SF, operating with a velocity gradient (G) > 1800 s-¹) and a second to increase the size of flocs formed, the Flocs Generator Reactor-FGR, (G) ~ 1000 s-¹. Studies were conducted in laboratory to evaluate chemical parameters and the effect inclination angle (40, 50 and 60 °) of the lamellae on the separation efficiency of the iron hydroxides flocs generated from the neutralization of a synthetic solution (FeCl3.6H2O). The laboratory studies comprised the neutralization capacity (in both DAM's) of two commercial hydrated limes and the measurements of the efficiency of flocculation using various commercial polymers. The results showed that the consumption of lime (similar with the two alkalizing agents) to neutralize (pH 9) the acid effluent SS-16, was the order of 250 mg.L-¹ and 9300 mg.L-¹ in the case of DAM -COMIN. More, the relationship between the lime and the acidity in DAM-COMIN was determined and a linear relationship (R² = 0.999) was obtained. This served as an important parameter for calculating the operating costs between the two different DAM's. The removal of colloidal precipitates flocs (Fe(OH)3) was not efficient for the 40 ° inclination angle of the lamella due to the drag of the flocs toward the treated water (overflow). However, an efficient removal of flocs was observed for the 50 and 60° inclination angles, this because of the rapid formation of flocs onto the plates surface and a better flocs drainage in the horizontal axis. The pilot studies were conducted in a period of 10 months to assess, among others, the effect of pH on removal of ions, mainly manganese. The removal of this ion was the order of 85% at pH 7 (always exceeding the emission standards limits in the treated effluent - CONAMA) but was almost complete (> 99%) at pH values > 9. These results were expected because of the incipient formation of manganese hydroxide at pH values < 9. The sulfate ions removal it is limited by the solubility of de CaSO4 and hydrates species, at 1800-2000 mg.L-¹ sulfate ions, this explains low removal values down to about 250 mg.L-¹. The cationic polyacrylamide (Flonex 9045, 5 mg.L-¹) was the most effective flocculant for the colloidal precipitates flocculation in both effluents and the anionic polymer Flonex 905 SH (5 mg.L-¹) showed similar efficiency in the DAMCOMIN, due to high concentrations of metal ions in the effluent (> 3000 mg.L-¹). The pilot studies showed that the settling time was not an important parameter in the drag of flocs towards the treated water outlet. Thus, the quality of the treated water by NFSL remained high during the 80 min of operation (four residence time of the tank). Also, the drag of the flocs inside the inclined tubes was found to be dependent on the ratio between the flocs settling rate (Vs) and the superficial load rate (or flow loading capacity, Ve) of the settling tank. The results showed that a minimum critical ratio of 4.5 Vs/Ve was necessary for efficient water clarity, this being equivalent to a critical superficial loading rate equals to 5.5 m³.m-².h-¹. Higher values than this ratio were deleterious for the ions removal (<25% for Mn+²). Following the quality of data obtained and stability of the pilot plant the operating costs for the treatment of both DAM's were calculated, yielding R$ 0.5 m-³ in the case of DAM-SS-16 and R$ 3.45 m-³ for the treatment of DAM-COMIN. However, if dilution of the feed acid rate is practiced, by employing the same treated water, and working at lower loading capacities, a reduction of the order of 3.5 times (R$ 1.00 by m³) can be reached. Results obtained in this study proved that the NFSL process is as an efficient and economically viable alternative for the treatment of DAM-coal mining and confirms the expectations for the application of this process in Southern Brazil. Main advantages of NFLS process are the small foot print areas required (equipments) and the rapid solid-liquid separation observed in the LS. The quality of treated water appears to be suitable and within the emission standards limits determined by National (CONAMA 357/05) and State (CONSEMA 128/06) regulations. Because of this, the treated water may be reused in urban and industrial activities such as washing of courtyards and streets, irrigation and a dust depressant or can be recycled to the same coal beneficiation plants (including tailings).

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-06-02T15:23:43Z No. of bitstreams: 1 2013_LucasAlbertoVissottoJunior.pdf: 10786095 bytes, checksum: 3f5b3f8971d2d1ae09a7d2b2066a4338 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-06-04T11:28:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LucasAlbertoVissottoJunior.pdf: 10786095 bytes, checksum: 3f5b3f8971d2d1ae09a7d2b2066a4338 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-04T11:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LucasAlbertoVissottoJunior.pdf: 10786095 bytes, checksum: 3f5b3f8971d2d1ae09a7d2b2066a4338 (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise tridimensional de mina subterrânea com ênfase na interação entre maciço rochoso e preenchimento (backfill), considerando o comportamento mecânico do maciço enquanto ocorre o progresso das escavações e da disposição com aumento da tensão confinante e endurecimento do módulo de deformabilidade. Foi realizado o monitoramento do caso de estudo da Mina Cuiabá e comparados os resultados com as modelagens tridimensionais. O tipo específico de lavra estudada foi o cut and fill com orientação sub vertical. Nas modelagens foi analisado o processo de endurecimento do modulo de deformabilidade do backfill, de acordo com a etapa do ciclo de lavra. Os resultados do monitoramento e das modelagens mostraram que a adoção pelo backfill contribui de modo ativo para a estabilidade e segurança da mina. O aumento da tensão confinante devido ao endurecimento do backfill aumentou a interação mecânica com o maciço. Um aspecto sócio ambiental importante relaciona-se ao preenchimento das escavações com rejeito que tendem a mitigar os impactos ambientais, principalmente pela considerável redução dos volumes de rejeitos dispostos em superfície. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study presents a numerical and experimental three-dimensional analysis of the interaction rock mass / backfill, considering the mechanic behavior of rock mass, during the process of excavation and backfill disposal, with increase of the confining stress and the module deformability hardening. The study case of Mine Cuiabá was monitored and the results were compared with the three-dimensional models. The specific type of mine studied was the cut and fill with sub vertical orientation. In the simulations was considered the module of backfill deformability that varies according to the stage of the exploration cycle. The disposal via backfill technology was simulated and monitored, which the results showed a positive contribution with the stability and safety of mine. The increase of the confining stress due to the hardening of backfill deformability module improved the interaction rock mass and backfill. This study showed that the backfill disposal linked to underground exploration mine tends to mitigate the environmental impacts in the mine.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Sociais, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-04-15T14:02:16Z No. of bitstreams: 1 tese doutorado Roberta Stumpf.pdf: 2178338 bytes, checksum: 8040bea29d0c04c4f0f9e752cc653165 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-04-15T23:02:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese doutorado Roberta Stumpf.pdf: 2178338 bytes, checksum: 8040bea29d0c04c4f0f9e752cc653165 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-15T23:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese doutorado Roberta Stumpf.pdf: 2178338 bytes, checksum: 8040bea29d0c04c4f0f9e752cc653165 (MD5) Previous issue date: 2009 / Comumente caracterizada a partir de suas singularidades face às demais capitanias americanas, a sociedade mineira não se estruturou tendo como referência apenas os critérios hierárquicos locais. Também os súditos ali residentes percorreram as estratégias tradicionais de distinção, solicitando, por exemplo, mercês régias pelos serviços prestados à monarquia. Nesse sentido, a possibilidade de integrar o patamar superior conquistando uma remuneração nobilitante, como os hábitos das Ordens militares, evidencia a importância dos parâmetros societários estamentais na consolidação das clivagens sociais nas Minas. Entender porque só alguns vassalos que naquela região detinham prestígio puderam se favorecer das estratégias ascensionais controladas pelo centro político constituiu-se, portanto, um percurso analítico para investigar a coexistência entre os critérios locais e reinóis na demarcação das hierarquias sociais naquela Capitania. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Commonly characterized from its uniqueness compared to other American‟s capitanias, the society from Minas Gerais was not structured regarding only the local hierarchical criteria. The Portuguese subjects that lived there adopted the traditional strategies of distinction, asking, for example, favors in return for the good service provided to the monarchy. Thus, the possibility to achieve the higher level of society through a noble recognition and remuneration, like a military order‟s degree, shows the importance of social corporate parameters for the consolidation of social cleavages in Minas. To understand why only a few prestigious vassals in that region had been able to get promoted and ascended in accordance to the strategies controlled by the political center was, therefore, an analitical path to investigate the coexistence of local criteria and those of Portugal in the demarcation of that Capitania‟s social hierarchies.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-02-21T15:42:36Z No. of bitstreams: 1 2009_JaquelineCarmoFerreira.pdf: 21294301 bytes, checksum: a64fd056055e1e5ca296af20667d2268 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2011-02-23T12:58:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_JaquelineCarmoFerreira.pdf: 21294301 bytes, checksum: a64fd056055e1e5ca296af20667d2268 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-23T12:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_JaquelineCarmoFerreira.pdf: 21294301 bytes, checksum: a64fd056055e1e5ca296af20667d2268 (MD5) / A Companhia Vale extrai grande quantidade do minério de ferro que produz no Brasil, na mina de Carajás, Pará. No fim do processo de extração e deposição do minério nos pátios de armazenamento, o minério de ferro apresenta elevados valores de umidade o que aumenta os custos do transporte. No pátio de armazenamento, antes do transporte, o minério é depositado em pilhas com precárias condições de drenagem da base. Assim, a redução da umidade do minério nesta fase, ou durante o transporte para o porto de exportação pode gerar economias significativas, com importantes implicações econômicas. Este trabalho apresenta resultados de estudos laboratoriais para avaliar a utilização de geossintéticos como sistemas drenantes para reduzir o teor de umidade do minério. Geotêxteis não tecidos e geocompostos para drenagem foram testados em combinação com o minério de ferro. Parte do programa de ensaios de laboratório consistiu em ensaios de razão entre gradientes sob pressão, para investigar a compatibilidade entre os materiais geossintéticos filtrantes e o minério. Foram realizados testes especiais utilizando o equipamento de razão entre gradientes, onde diferentes valores de sucção foram aplicados com o auxílio de uma bomba de vácuo, com a intenção de se analisar a redução do teor de umidade do minério. Foram aplicadas tensões normais de até 2000 kPa, alguns ensaios com aplicação direta da carga total e alguns com estágios de 500 kPa. Os resultados obtidos demonstraram o potencial para a utilização de geossintéticos em sistemas de drenagem para reduzir a umidade contida. O uso combinado de geossintéticos e sucção foi capaz de reduzir a umidade do minério em até 50%. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Vale Mining Company extracts a large amount of the iron production in Brazil from its mining plant at Carajás, in the state of Pará, Brazil. At the end of the extraction process and deposition inside the plant facilities, the mass of ore presents large values of moisture content that increases transportation costs. In the mining plant, prior to transportation, the ore is deposited in piles with poor drainage conditions at the base. Thus, reductions of ore moisture content at this stage or during transportation to the harbour for exportation can yield to significant savings, with substantial economical implications. This paper presents results of laboratory studies to assess the use of geosynthetics drainage systems to reduce ore moisture content. Nonwoven geotextiles and geocomposites for drainage were tested in combination with ore products with varying particle sizes. Part of the laboratory testing programme consisted of gradient ratio tests under pressure to investigate the compatibility between geotextile filter and ore. Special tests using the gradient ratio apparatus where varying values of suction were applied to the drainage layer were also carried out to investigate reductions on ore moisture content. Normal stresses up to 2000 kPa were applied to the ore-geotextile systems tested. The results obtained showed the potential for the use of geosynthetics drainage systems to reduce ore moisture content. The combined use of geotextile and suction was able to reduce ore moisture content by over 50%.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2008. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-04T19:12:54Z No. of bitstreams: 1 2008_MuriloGomesTorres.pdf: 7335101 bytes, checksum: 6c3cb958dfecc6e52b556705527a3162 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-06T12:40:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_MuriloGomesTorres.pdf: 7335101 bytes, checksum: 6c3cb958dfecc6e52b556705527a3162 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T12:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_MuriloGomesTorres.pdf: 7335101 bytes, checksum: 6c3cb958dfecc6e52b556705527a3162 (MD5) / O foscorito ocorre sob a forma de vênulas e veios, intrusivos em flogopititos, bebedouritos e wherlitos, na área da mineração. O foscorito é mais abundante, e constitui o principal protominério do minério oxidado. O carbonatito ocorre de forma restrita na área da mineração, sendo sua contribuição limitada para o minério apatítico. Através de estudos de coberturas e inclusões por MEV/EDS, de química de superfície por XPS e IV, e de nanotopografia por AFM, em cristais de apatita do carbonatito e do foscorito, pode-se identificar suas características superficiais. A apatita do focorito apresenta-se com grãos equigranulares com diâmetro médio de 0,5mm. Sua superfície apresenta grau elevado de recobrimento superficial por películas, mas baixa quantidade de inclusão. As películas observadas por MEV/EDS são de origem essencialmente ígnea e/ou metassomática formadas por dolomita, flogopita, magnesita, calcita, bastnaesita, estroncianita, whiterita e barita. Apenas quatro tipos de inclusões foram observadas para a apatita do foscorito perovskita, baddeleyta, calcita e piroxênio. A película observada por AFM apresentando estruturas botrioidais possui, provavelmente, a composição de sílica, esta última determinada pelos resultados químicos por XPS. A morfologia desta película é diferente daquelas observadas por MEV/EDS, as quais formam geodos, compostos por quartzo criptocristalino ou sílica amorfa. As películas nanométricas observadas por AFM provavelmente têm sua origem associada à ação intempérica. Nenhum outro tipo de película (carbonato, flogopita, piroxênio) apresenta estrutural botrioidal em suas superfícies. Associamos assim, essas películas observadas nas apatitas do foscorito, a esse processo de silicificação supergênica. Esta película de sílica pode ocorrer recobrindo parcialmente os outros tipos de películas de origem magmática e/ou metassomática, o que pode reduzir a flotabilidade desta. As principais feições observadas por MEV para a apatita do foscorito são os planos de crescimento do mineral e a superfície lisa da apatita, não apresentando rugosidades como observadas para a apatita do carbonatito. A partir dos resultados de química da superfície da apatita do foscorito por XPS, foi possível a realização de uma determinação semi quantitativa da porcentagem de minerais que recobrem a superfície da apatita, área de superfície da apatita 34,27%, área recoberta por dolomita 24,37%, área recoberta por magnesita 11,07%, área recoberta por flogopita 17,03% e área recoberta por sílica 13,25%. A apatita do carbonatito possui diâmetro médio de 0,35mm e apresenta crescimento ao longo do eixo “c” cristalográfico, resultando em cristais prismáticos com formatos semelhantes àqueles de “grãos de arroz”. A apatita sem ataque ácido, em observações por MEV/EDS, apresenta a superfície bastante limpa de películas e inclusões. As principais películas encontradas são barita, Sr-barita, carbonato de Ca+2, Fe+2 e Ce+3, fosfato de Sr+2, Ce+3, La+3 e Ca+2, carbonato de Ce+3, Ca+2, Sr+2 e La+3, estroncianita, dolomita e Carbonato rico em Sr+2, pobre em Ca+2 e Ba+2. Estudos em seções polidas, no entanto, mostram a presença de muitas inclusões como, Carbonato de Ca+2, Sr+2, Ce+3, Ba+2, Na+ e La+3, barita, calcita, zirconolita, flogopita e dolomita. Os principais minerais que ocorrem como películas observados por XPS (dolomita, calcita e flogopita) foram também identificados pelo MEV/EDS. A sílica foi o único mineral identificado quimicamente por XPS que não foi observado nem determinado quimicamente por MEV/EDS, a qual deve ter a mesma origem supérgena discutida para as observadas na apatita do foscorito. A partir das análises químicas superficiais da apatita do carbonatito sem ataque ácido por XPS, pode-se determinar a porcentagem semi quantitativa das porcentagens de área ocupada por estas películas, a área exposta de apatita, livre de recobrimento é de 61,04%, área ocupada por dolomita é de 22,29%, área ocupada por calcita é de 8,91%, área ocupada por flogopita é de 1,25% e a área ocupada por sílica é de 6,51%. Por outro lado, com o AFM pode-se identificar pequenas coberturas nanométricas por imagem de modelação de força que podem ser formadas por sílica supergênica. As principais feições observadas na superfície da apatita do carbonatito sem ataque ácido por AFM são as rugosidades e as cavidades de dissolução ainda incipientes que se desenvolvem paralelamente ao eixo “c” cristalográfico. A profundidade média destas cavidades é de 42,70nm. Análises por MEV/EDS realizadas na superfície das apatitas do carbonatito com ataque ácido mostram a superfície praticamente pura com apenas uma cobertura de flogopita. Pequenas inclusões de barita e cavidades de dissolução alinhadas paralelamente ao eixo “c” cristalográfico são observadas. Contudo os estudos de química de superfície (XPS) mostraram que a superfície da apatita do carbonatito com ataque ácido apresenta uma composição química muito diferente das observadas por MEV/EDS descritas acima. Os resultados de química da superfície da apatita por XPS e a reconstituição dos minerais a partir destas análises, revelam a presença de películas de dolomita, gipsita e sulfato de Mg+2. A partir das análises químicas superficiais da apatita do carbonatito sem ataque ácido por XPS, pode-se determinar a porcentagem semi quantitativa das porcentagens de área ocupada por estas películas, a área exposta de apatita, livre de recobrimento é de 63,52%, área ocupada por dolomita é de 22,78%, área ocupada por sulfato da Mg+2 é de 7,99% e área ocupada por gipsita é de 5,71%. Imagens de AFM identificaram apenas dois tipos de coberturas na superfície, não sendo possível determinar sua composição, mas comprovando a existência de películas de dimensões nanométricas. O primeiro tipo de película identificada por AFM recobre a maior parte da superfície (cavidades de dissolução, rugosidades e superfície lisa). O segundo tipo ocorre sob a forma de linhas paralelas conectadas entre si por linhas perpendiculares menores, formando uma espécie de rede. Por modelação de força pode-se observar além da superfície da apatita os dois tipos de películas descritos. Suspeita-se que o primeiro tipo de película seja dolomita em função dos cálculos de porcentagem de superfície ocupada, onde a dolomita recobre 22,78% da superfície da apatita. O segundo tipo de película, em forma de rede, supõe-se ser gipsita. A principal feição observada por AFM na superfície da apatita com ataque ácido é o desenvolvimento das cavidades de dissolução paralelas ao eixo “c” cristalográfico. Estas cavidades possuem profundidade média de 172,32nm, muito superior à profundidade média das cavidades de dissolução da apatita sem ataque ácido (42,70nm). Inclusões, provavelmente de barita são observadas na superfície da apatita, dentro das cavidades de dissolução. A origem do S+6 para a formação destas películas de sulfatos está, provavelmente, associada à dissolução da barita, que ocorre como película e inclusão e, em menor quantidade, à pirita que ocorre como inclusão na apatita. O sulfato de bário talvez não tenha reprecipitado em função do Ca+2 e Mg+2 possuírem maior afinidade com S+6 do que o Ba+2 nas condições ácidas e de temperatura ambiente durante o ataque ácido. O ataque da apatita por solução com HCl, além de dissolver as películas, promoveu também a dissolução parcial da própria superfície da apatita. Além disso, foi identificado por XPS a presença de dolomita, gipsita e sulfato de Mg+2. Ao AFM observaram-se películas minerais nanométricas que devem corresponder a esses minerais. Análises químicas semiquantitativas por XPS permitiu a reconstituição dos minerais presentes na superfície da apatita e a determinação da porcentagem de ocupação de área total por cada uma delas. Outros minerais recobrem 39,0% da superfície da apatita com ataque ácido, enquanto que a superfície ocupada pelas películas na superfície da apatita do carbonatito sem ataque ácido é de 36,5%, aumentando apenas 2,5% de área livre da apatita. Este resultado mostra que para a utilização de soluções ácidas com finalidade de remoção de películas, tem de haver estudos de superfície, controle e monitoramento para minimizar as precipitações que ocorrem na superfície da apatita, a partir do soluto presente na solução ácida. As cavidades de dissolução geradas pela ação ácida na superfície da apatita, alinhadas paralelas ao eixo “c” cristalográfico, são devidas à seqüência de remoções de cátions que inicia-se pelo F-, seguida pelo Ca+2 e finalmente pelo P+5. Os espectros de infravermelho exibem o pico do hidrogenofosfato para as apatitas do carbonatito com ataque ácido. Este pode ser explicado pelo processo de dissolução ácida na superfície da apatita onde o H+ da solução ácida se une ao ânion (PO4)-3 formando o hidrogenofosfato (HPO4 -2 e/ou HPO3 -) na superfície da apatita. O principal proto-minério é o foscorito. Suas vantagens são o volume significativo de rocha contendo apatita, o tamanho médio dos grãos (0,5mm) e o fato de possuir poucas inclusões. Porém, a principal desvantagem da apatita do foscorito é sua elevada quantidade de películas de recobrimento. Porém, o processo de cominuição gerará superfícies novas, portanto isentas de películas, além de auxiliar na remoção mecânica destas películas. A utilização de soluções ácidas, com a finalidade de remover as películas existentes na superfície da apatita (“limpála”), deve ter um controle e monitoramento rigorosos para evitar o processo de precipitação secundária. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The foscorite occurs (on the mining area) as veins and veinlets, intruding in phlogopitites, bebedourites and wherlites. The foscorite is more abundant, and constitutes the main protoore of the oxided ore. The carbonatite occurs in a restricted way in the mining area, and its contribution is limited to the apatitic ore. Using studies on the coatings and inclusions by MEV/EDS, surface chemistry by XPS and IV, and nanotopography by AFM, on apatite crystals in the carbonatite and in the foscorite, is possible identify its surface characteristics. The apatite from foscorite is made up of equigranular grains with an average diameter of 0.5 mm. Its surface presents an high degree of surface coating by thin covers, but with low quantity of inclusions. The coatings observed by MEV/EDS are of essentially igneous and/or mestassomatic in origin and made up by dolomite, phlogopite, magnesite, calcite, bastnaesite, strontianite, whiterite and barite. Only four types of inclusions were observed for the apatite from foscorite: perovskite, baddeleyte, calcite and pyroxene. The botrioidal structured coating observed by AFM has, probably, a silica composition determined by the XPS chemical results. The morphology of this coating is different from the others observed by MEV/EDS, those ones forming geodes, composed by cryptocrystalline quartz or amorphous silica. The nanometric coatings observed by AFM have, probably, their origins related to intemperism. No other type of coating (carbonate, phlogopite, pyroxene) presents a botrioidal streucture on their surfaces. Those coatings observed on the apatites from foscorite are thus related to a process of supergenic silicification. This silica coating can occurs partially covering the other types of magmatic and/or metassomatic coating, which can reduce its flotation. The main features observed by MEV for the apatite from foscorite are the mineral growth surfaces and the apatite smooth surface, which does not present irregularities as the ones observed in the surface of the apatite from carbonatite. By the results of surface chemistry from the apatite from foscorite done by XPS, was possible a semi quantitative percent determination of the minerals that recover the apatite surface. It was determined that was 34.27% covered by apatite, 24.37% covered by dolomite, 11.07% covered by magnesite, 17.03% covered by phlogopite and 13.25% covered by silica. The apatite from carbonatite has an average diameter of 0.35 mm and presents a coating alongside the “c” crystallographical axis, resulting in prismatic crystals with shapes similar to “rice grains”. The apatite without acid attack, in MEV/EDS analysis, presents a surface almost free of coatings and inclusions. The main coatings observed are barite, Sr-barite, Ca+2, Fe+2 and Ce+3 carbonates, Sr+2, Ce+3, La+3 and Ca+2 phosphates, Ce+3, Ca+2, Sr+2 e La+3 carbonates, strontianite, dolomite and Sr+2 –rich, Ca+2 e Ba+2 - poor carbonate. Studies done in polished sections, however, show the presence of many inclusions like Ca+2, Sr+2, Ce+3, Ba+2, Na+ and La+3 carbonate, barite, calcite, zirconolite, phlogopite and dolomite. The main minerals that occurs as coatings observed by XPS (dolomite, calcite and phlogopite) were also identified by MEV/EDS. Silica was the only mineral chemically identified by XPS which was not observed nor determined chemically by MEV/EDS, and may have the same supergenic origin discussed for the ones observed on the foscorite. With XPS surface chemical analysis on the apatite from carbonatite without acid attack, was possible determine the semi quantitative percentage of the areas recovered by the coatings. The exposed, free-coating apatite area is 61.04%, the area occupied by dolomite is 22.29%, the area occupied by calcite is 8.91%, the area occupied by phlogopite is 1.25% and the area occupied by silica is 6.51%. With the AFM was also possible identify small nanomatric covers by the force modeling image which can be formed by the supergenic silica. The main features observed by AFM on the surface of the carbonatite without acid attack are the irregularities and still incipient dissolution cavities which develop parallel to the “c” crystallographical axis. The average depth of those cavities is 42.70 nm. MEV/EDS analysis done on the surface of the apatites from carbonatites showed that their surfaces are pratically pure and only with a phlogopite cover. Small barite inclusions and dissolution cavities aligned parallel to the “c” crystallographical axis are observed. However, the surface chemistry studies (XPS) showed that the surface of the apatite from carbonatite with acid attack presents a very different chemical composition than the observed by MEV/EDS and described above. The results of surface chemistry of the apatite done by XPS and the reconstitution of the minerals from those analysis, reveals the presence of dolomite, gypsum and Mg+2 sulfate coatings. Using the XPS surface chemical analysis of the apatite from carbonatite without acid attack, the semi quantitative area percentage covered by those coatings could be done. The free-covered and exposed apatite area is 63.52%, the area occupied by dolomite is 22.78%, the area occupied by Mg+2 sulfate is 7.99% and the area covered by gypsum is 5.71%. AFM images allowed identify just two types of surface covers, but was not possible determine their compositions, but confirming the presence of nanometric coatings. The first coating type identified by AFM covers the largest surface area (dissolution cavities, irregularities and smooth surface). The second type occurs as parallel lines connected among them by smaller perpendicular lines, forming a kind of network. By force modeling was possible observe, besides the apatite surface, the two types of described coatings. It is suspected that the first type of coating is composed by dolomite due to the percentage calculations of the occupied surface, where the dolomite covers 22.78% of the apatite surface. The second type of coating, network shaped, is supposed be gypsum. The main feature observed by AFM in the surface of apatite with acid attack is the development of dissolution cavities parallel to the “c” crystallographical axis Those cavities have an average depth of 172.32 nm, a value higher than the average depth of the dissolution cavities in the apatite without acid attack (42.70 nm). Inclusions, probably barite, are observed on the apatite surface, inside the dissolution cavities. The origin of the S+6 for the sulfate coatings is probably associated to the barite dissolution, which occurs as coating and inclusions and in a lesser quantity to the pirite, which occurs as inclusion in the apatite. The barium sulfate maybe did not have precipitated due to the fact that Ca+2 e Mg+2 have more affinity with S+6 than the Ba+2 on the acid conditions and the temperature during the acid attack. The apatite attack with HCl, besides dissolving the coatings, also promoted the partial dissolution of the apatite surface itself. It was also identified by XPS the presence of dolomite, gypsum and Mg+2 sulfate. At the AFM was observed nanometric coatings which must correspond to those minerals. XPS semi-quantitative analysis allowed the reconstitution of the minerals presents on the surface of apatite and determine the percentage of total area occupied by them. Other minerals cover 39% of the apatite with acid attack, while the surface occupied by coatings on the surface of the apatite without acid attack is 36.5%, increasing only 2.5% the free area on the apatite. This result shows that for using acid solutions for remove the coatings, must have surface studies, control and monitoring to minimize the precipitations that occurs on the apatite surface, which comes from the solute present on the acid solution. The dissolution cavities created by the acid action on the apatite surface, parallel aligned to the “c” crystallographical axis, are due to the sequence of cation removing which starts by F-, followed Ca+2 and finally by P+5. The infrared specter shows the hydrogenophosphate peak for the apatite from carbonatites with acid attack. This can be explained by the process of acid dissolution on the surface of apatite where the H+ from the acid solution joins to the (PO4)-3 anion forming the hydrogenophosphate (HPO4 -2 and/or HPO3 -) on the apatite surface. The main proto-ore is the foscorite. Its advantages are the significative volume of apatite bearing rock, the average grain size (0.5 mm) and have few inclusions. However the main disadvantage of apatite from foscorite is its high quantity of surface coatings. However, the process of cominution will create new surfaces, so particle-free, as well help in the mechanical removing of those particles. Using acid solutions, with the objective of remove the existent apatite surface coatings (“clean it”) must have a rigorous control and monitoring for avoiding the secondary precipitation process.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-09-17T16:11:44Z No. of bitstreams: 1 2013_IsabelCristinaBarbosaBrito.pdf: 27688237 bytes, checksum: 5e3ca9ee223a90bc3b606320549c1543 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-23T14:18:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_IsabelCristinaBarbosaBrito.pdf: 27688237 bytes, checksum: 5e3ca9ee223a90bc3b606320549c1543 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-23T14:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_IsabelCristinaBarbosaBrito.pdf: 27688237 bytes, checksum: 5e3ca9ee223a90bc3b606320549c1543 (MD5) / Esta tese analisa os conflitos socioambientais envolvendo as diversas comunidades tradicionais de geraizeiros e as empresas do complexo florestal-industrial, monocultura de eucalipto, que se instala na região Norte de Minas Gerais na segunda metade do século passado. Os geraizeiros da região de Rio Pardo de Minas constituem comunidades rurais agroextrativistas-pastoris, que se estruturaram nos domínios do cerrado em contato com a caatinga. O trabalho objetiva compreender a relação entre as comunidades tradicionais e conflitos socioambientais, suas principais características e conseqüências assim como as transformações pelas quais passam estas comunidades tradicionais, posteriormente à entrada da monocultura de eucalipto em parte de suas áreas, que foram consideradas terras públicas e muitas delas arrendadas para empresas. A pesquisa participante foi o eixo condutor dos trabalhos, articulando aspectos qualitativos e quantitativos necessários à leitura e interpretação dos agentes sociais, comunidades e empresas, e da dinâmica de conflitos socioambientais na qual estão inseridos. Foram realizados três estudos consecutivos. O primeiro no alto rio Pardo, região onde se encontra a maioria dos conflitos socioambientais que envolve a monocultura de eucalipto. O segundo foi o trabalho em profundidade em três comunidades: Vereda Funda, Raiz e Santana, onde foi realizada pesquisa-ação no contexto de conflito socioambiental. Finalmente, o terceiro, foi um monitoramento dos conflitos socioambientais no Norte de Minas Gerais, identificando-se os componentes da rede dos geraizeiros e da rede do complexo industrial-florestal. Os resultados da pesquisa apontam como a participação nos conflitos produz um aprofundamento na identidade das comunidades tradicionais. O seu “modo de identificação” se faz na consciência sobre a forma diferenciada que possuem na relação com a natureza. Sinalizam, também, como as comunidades tradicionais vêm realizando, por meio da rede da qual fazem parte e a partir de sua resistência, um ecologismo popular na busca de impedir que a monocultura de eucalipto liquide com o cerrado e com seu estilo de vida. No âmbito desse ecologismo a principal estratégia consiste na reapropriação territorial, com a criação ou retomada de territórios de uso comum com base no projeto de reconversão agroextrativista e a criação de uma reserva extrativista. Ele revela que a noção de justiça ou injustiça ambiental é um componente importante que explica a realidade das comunidades tradicionais geraizeiras e de diversas comunidades do norte de Minas Gerais. Outro elemento identificado na tese é a interseção entre as questões ambientais e agrárias. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis analyses the socio-environmental conflicts between geraizeiros traditional communities and the companies of the forest-industrial complex, eucalyptus monoculture that was installed in northern Minas Gerais in the second half of the twentieth century. The geraizeiros from Rio Pardo de Minas area constitute agroextractivist-pastoral communities that are structured in Cerrado domain in contact with the caatinga. This work aims to understand the relationship between the traditional communities and the socio-environmental conflicts with its main characteristics and consequences like the transformations the traditional communities go through after the eucalyptus monoculture was introduced in part of their area that were considered public land and a big part of it was rented to companies. The participant research was the conductor axis of the works, articulating qualitative and quantitative aspects necessary to the reading and interpretation of the social agents, communities and companies and the dynamics of socio-environmental conflicts where they are inserted. Three consecutive studies were performed. The first one was performed in the high Rio Pardo region where the majority of the socio-environmental conflicts that involve the eucalyptus monoculture can be found. The second was a deep work performed in three communities: Vereda Funda, Raiz and Santana, where a research-action was performed in context of socio-environmental conflicts. Finally, the third study was a monitoring of the socio-environmental conflicts of northern Minas Gerais, identifying the components of the geraizeiros net and the forest-industrial complex net. The results of the research show how participating in the conflict produce deepening in the identity of traditional communities. Their way of identification is made through conscience of the different form that they possess related to nature. They also signal how the traditional communities, through a networking they partake in and starting from its existence, perform a popular ecologism trying to prevent the eucalyptus monoculture to destroy the Cerrado and their lifestyle. The main strategy consists of territorial reappropriation, with the creation or taking of territories of common use having a agroextractivist reconversion project and the creation of an extractivist reserve as a base. They reveal that the notion of environmental justice or injustice is an important component that explains the reality of geraizeiras traditional communities and other northern Minas Gerais communities. Finally, another identified element in the thesis is the intersection of the environmental and agrarian questions.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-28T13:21:55Z No. of bitstreams: 1 2013_JacquelineMenez.pdf: 7327166 bytes, checksum: 20b8c8d5c9aaf1b379d09d42075970de (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-10T15:12:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JacquelineMenez.pdf: 7327166 bytes, checksum: 20b8c8d5c9aaf1b379d09d42075970de (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-10T15:12:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JacquelineMenez.pdf: 7327166 bytes, checksum: 20b8c8d5c9aaf1b379d09d42075970de (MD5) / A região nordeste de Goiás apresenta diversas ocorrências, garimpos e minas de ouro, documentadas desde a primeira metade do século XVIII, ainda no período colonial. O minério localiza-se, principalmente, no domínio formado por um amplo conjunto de granitos paleoproterozoicos que se distribuem no nordeste de Goiás e compõem a Suíte Aurumina. Tais granitos são peraluminosos, sin-tectônicos, do tipo-S e possuem idades em torno de 2,15 Ga e sua rocha encaixante pertence a Formação Ticunzal que é formada por xisto e paragnaisse grafitosos. Além de ouro em Cavalcante e Aurumina, a Suíte Aurumina hospeda estanho e tântalo na região de Monte Alegre de Goiás e urânio na região de Campos Belos (GO) e Arraias (TO), onde alguns dos depósitos estão espacialmente relacionados à mineralização aurífera. O depósito Buraco do Ouro situa-se na cidade de Cavalcante. Embora a mina tenha sido explorada de forma intermitente por garimpeiros, que trabalharam no minério superficial desde 1740, a exploração subterrânea ocorreu apenas na década de 1970. O depósito é hospedado por muscovita-quartzo milonito hidrotermalizado e está localizado numa zona de cisalhamento E-W, nas proximidades do contato entre o biotita-muscovita granito da Suíte Aurumina e o xisto e paragnaisse grafitosos da Formação Ticunzal. A zona de cisalhamento, que possui zonas silicificadas e sericitizadas, foi gerada quase que concomitantemente às intrusões graníticas e desenvolve uma faixa de milonitos sobre o biotita-muscovita granito. O muscovita-quartzo milonito, hospedeiro do minério, é extremamente silicoso e micáceo. A concentração de ouro e prata nos veios de quartzo atinge teores médios de 14 g/t e 8 g/t, respectivamente. O depósito Buraco do Ouro é conhecida pela associação entre ouro e minerais de elementos do grupo da platina (EGP), em que os EGP apresentam concentrações anômalas, que não são observadas nas demais ocorrências associadas à Suíte Aurumina. Os teores de platina e paládio na mineralização aurífera de Cavalcante alcançam dezenas de ppm, entretanto, até agora, os platinóides nunca foram explotados como subproduto do ouro. O minério aurífero de Cavalcante está relacionado com os seguintes minerais metálicos, em ordem de abundância nas seções estudadas: guanajuatita (Bi2Se3) e os selenetos não identificados de Ag-Pb-Bi associados, ouro nativo, kalungaíta (PdAsSe), mertieita I [Pd11(Sb,As)4], mertieita II [Pd8(Sb,As)3], uraninita (UO2), padmaíta (PdBiSe), sperrylita (PtAs2), bohdanowiczita (AgBiSe2) e clausthalita (PbSe). A presença de calcopirita, pirita, magnetita e hematita é rara, embora existam alguns bolsões de magnetita nas proximidades dos corpos de minério. Em geral, o ouro ocorre em grãos isolados, mas também se associa aos minerais metálicos. O intercrescimento simplectítico entre calcopirita, mertieita e guanajuatita, entre calcopirita e mertieita e entre ouro e mertieita é uma textura característica do minério. O minério do depósito Buraco do Ouro, bem como as demais mineralizações auríferas da região de Cavalcante, situa-se sempre próximo ao contato entre os granitos da Suíte Aurumina e as rochas metassedimentares grafitosas da Formação Ticunzal. No caso do depósito, as condições de óxido-redução no sistema exerceram papel importante na gênese e localização do minério de Au-EGP(±U). A paragênese, as relações texturais e os intercrescimentos entre ouro, minerais de EGP e selenetos indicam pelo menos três estágios na mineralização do depósito Buraco do Ouro. O primeiro estágio ocorreu sob baixas condições de ƒ(O2), o que permitiu a precipitação de uraninita, sperrylita, mertieita e ouro. No segundo estágio, provavelmente o mais importante para a concentração de EGP como selenetos, o aumento da ƒ(O2) ocasionou a precipitação dos selenetos guanajuatita, kalungaíta, padmaíta e clausthalita. No fim desse estágio houve formação de magnetita. No terceiro estágio, houve uma redução na ƒ(O2), após a deposição da magnetita, e ocorreu o reequilíbrio dos minerais formados no segundo estágio, a formação de fases ricas em selênio e a geração de intercrescimento entre calcopirita, mertieita e guanajuatita. Devido a presença de restos de feldspato potássico, muscovita magmática e da similaridade entre os padrões de ETR, uma origem granítica é considerada para o milonito mineralizado de Cavalcante. Embora os minerais de paládio e platina ocorram apenas no minério do depósito Buraco do Ouro, existem diversas anomalias de EGP hospedadas tanto no granito peraluminoso, no xisto e no paragnaisse quanto nos milonitos associados. Os padrões de paládio, platina e ródio, normalizados ao condrito, do granito e dos milonitos são semelhantes no depósito e na região de Cavalcante. O xisto e o paragnaisse da Formação Ticunzal são considerados como prováveis fontes para os EGP do depósito. Essas rochas afloram nas proximidades da área do Buraco do Ouro e são intrudidas pelo granito peraluminoso, sendo interpretadas como derivadas de sedimentos marinhos anóxicos. É provável que porções da bacia, onde se deu a deposição dessa formação, propiciaram o ambiente necessário para a geração de folhelhos pretos, que são rochas argilosas e carbonosas e que podem ser originalmente enriquecidas em EGP. O papel do magmatismo granítico peraluminoso ainda não está completamente entendido, mas o corpo intrusivo seria a fonte de parte dos fluidos mineralizadores, num ambiente onde também haveria a participação de fluidos provenientes da rocha encaixante durante o cisalhamento sin-magmático. Possivelmente a mobilização desses elementos, para a gênese do minério, ocorreu via fluidos aquosos e pouco salinos. A datação química da uraninita do minério do depósito Buraco do Ouro fornece idades variando de 202,3 a 1656,2 Ma, com a maioria dos valores entre 602 e 798 Ma. As idades mais antigas encontradas estão próximas da idade de 1,8 Ga, que é a idade Ar-Ar da muscovita do minério, sugerindo uma idade mínima de 1,8 Ga para a mineralização aurífera do depósito Buraco do Ouro. Nós propomos que a mineralização aurífera é coeva ao magmatismo granítico peraluminoso de 2,15 Ga da Suíte Aurumina. O depósito Buraco do Ouro possui algumas características importantes de depósitos de ouro do tipo intrusion-related como o ambiente compressional, a associação regional com depósitos de estanho, o baixo conteúdo de sulfetos no minério e a íntima associação do minério com o plúton granítico, com estruturas ativas durante o alojamento e o resfriamento do plúton. Entretanto, existem algumas diferenças: o depósito está relacionado ao magmatismo peraluminoso do tipo-S, a associação metálica é formada por Au-Pt-Pd-Se±Pb±Ag e a forte zonação metálica não existe. Mesmo com estas diferenças, o modelo genético proposto para o depósito Buraco do Ouro é do tipo relacionado à intrusão. Contudo, trata-se de um depósito do tipo intrusion-related com forte influência das rochas encaixantes na geração do minério. A associação Au-EGP hospedada em zona de cisalhamento desenvolvida sobre biotita-muscovita granito, nas proximidades do contato com as rochas encaixantes grafitosas, sem assinatura geoquímica de rochas ultramáficas, constitui uma associação não convencional de platinóides. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Gold occurrences and mines have been documented in the northeastern part of Goiás State since the beginnig of the 18th century. The main mineralization is related to Paleoproterozoic peraluminous, syn-tectonic granites of the Aurumina Suite and the associated metasedimentary, graphite-bearing country rocks of the Ticunzal Formation. Besides gold, rocks of the Ticunzal Formation and the Aurumina Suite host important tin and tantalum, as well as minor uranium deposits, some of them spatially related to the gold mineralization. The Buraco do Ouro gold deposit is situated near the downtown area of Cavalcante. Although the deposit has been exploited sporadically since 1740 by garimpeiros, a local commune of small-scale miners and prospectors who worked on the superficial ore, an improvement of underground operations only occurred in the 1970s. The deposit is hosted by hydrothermalized muscovite-quartz mylonite in an E-W trending shear zone, near the contact between the 2.15 Ga biotite-muscovite granite of the Aurumina Suite and graphite-bearing paragneiss and schist of the Ticunzal Formation. Hydrothermal alterations in both granite and country rocks are sericitization and silicification, with minor K-metassomatism associated with the silicification. The mineralization is considered to be synchronous with the syn-tectonic granite intrusion during syn-emplacement shearing and alteration. The muscovite-quartz mylonite that hosts the ore is a strongly silicified rock with discontinuous sheets of muscovite. The mean gold concentration in the quartz veins of the Buraco do Ouro deposit is 14 g/t together with 8 g/t silver. In this deposit the association between granitic rocks and platinum group elements (PGE)-bearing gold mineralization is uncommon and unique in the Aurumina Suite and Ticunzal Formation context. Although platinum and palladium concentrations in the Cavalcante gold deposit reach hundreds of ppm, these metals were never recovered as a by-product of gold. The ore mineralogy consists of, in order of their decreasing abundance in the studied samples, guanajuatite (Bi2Se3) and associated unnamed Ag-Pb-Bi selenides, native gold, kalungaite (PdAsSe), mertieite I [Pd11(Sb, As)4], mertieite II [Pd8(Sb, As)3], uraninite (UO2), padmaite (PdBiSe), sperrylite (PtAs2), bohdanowiczite (AgBiSe2), and clausthalite(PbSe). Although there are some magnetite pockets near the orebodies, magnetite, hematite, chalcopyrite, and pyrite are rare. The symplectic intergrowth among guanajuatite, mertieite, and chalcopyrite, or just between guanajuatite and mertieite, and between gold and mertieite is a typical texture in the Cavalcante ore. All the gold mineralizations in the Cavalcante region, including the Buraco do Ouro ore, appear near the contact between the granites of the Aurumina Suite and the metasedimentary country rocks of the Ticunzal Formation. The mineral assemblage, the textural relationships, and the intergrowths among gold, PGE minerals, and selenides indicate at least three stages in the Buraco do Ouro mineralization. The first stage took place at low ƒ(O2) conditions, allowing the precipitation of uraninite, sperrylite, mertieite, and gold. At the second stage, which was likely the most important for the PGE concentration as selenides, the precipitation of metals occurred at higher ƒ(O2). The deposition of magnetite took place at the end of this stage. The third and final stage occurred with decreasing ƒ(O2), after the deposition of the magnetite. The new conditions permitted the re-equilibration of previous assemblages, leading to the formation of Ag-rich selenides, the suggested Se-Bi alloys, and intergrowths among chalcopyrite, mertieite, and guanajuatite. In Cavalcante the mineralized mylonite is considered of granitic origin because the presence of remnants of potassium feldspar, magmatic muscovite clasts and similar REE patterns between the biotite-muscovite granite and the muscovite-quartz mylonite. Although palladium and platinum minerals are known only in Cavalcante, PGE anomalies have a regional distribution, hosted in peraluminous granite, schist and paragneiss as well as in their mylonites. Chondrite normalized gold, palladium, platinum, and rhodium patterns are similar in granite and mylonites samples from the Buraco do Ouro deposit and elsewhere. The source of PGE in this uncommon association is probably related to the graphite-rich metasedimentary rocks, interpreted as having been derived from anoxic marine sediments, which crops out near the Buraco do Ouro deposit and is intruded by the peraluminous granite. These sediments would be similar to marine black shales, which have been reported in the literature as important concentrators of PGE. The role of the peraluminous granite magmatism is not completely understood, but should be, at least, the source of part of mineralizing fluids, in an environment involving also the participation of fluids from the country rocks during syn-magmatic shearing. The metals were most likely carried out by low salinity aqueous fluids. EPMA uraninite dating of the Buraco do Ouro ore gives ages ranging from 202.3 to 1656.2 Ma, with the most values between 602 and 798 Ma, near the 650 Ma metamorphic peak of the Brasiliano orogeny. The older ages are close to the 1.8 Ga Ar-Ar age of the muscovite in the gold ore. Thus, the younger ages indicate that the U-Th-Pb system was opened during the Brasiliano orogenic cycle, suggesting a minimum age of 1.8 Ga for the Buraco do Ouro gold mineralization. We propose that the gold mineralization is coeval to the 2.15 Ga peraluminous granite magmatism of the Aurumina Suite. The Buraco do Ouro gold deposit has some important characteristics of intrusion-related gold deposits, such as a compressional environment, regional association with tin deposits, low ore sulfide content, and strong association between the ore and the granitic pluton, with structures active during pluton emplacement and cooling. However, there are some differences between the Buraco do Ouro deposit and the intrusion-related deposits: the deposit is related to type-S and peraluminous magmatism, the metal association is Au-Pt-Pd-Se±Pb±Ag, and there is no strong metal zoning. In spite of these differences, the Buraco do Ouro gold deposit can be defined as an intrusion-related gold deposit. However, there are some important contributions of the country rock to the source of the metals. The Au-PGE association hosted in a shear zone located in the biotite-muscovite granite, near the contact with graphite-bearing metasedimentary country rocks, without the ultramafic rocks geochemical record, characterizes the Buraco do Ouro deposit as an uncoventional PGE deposit.

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.