A gestão dos recursos hídricos e a mineração

A GESTO DOS RECURSOS HDRICOS E A MINERAO


Repblica Federativa do Brasil Luiz Incio Lula da Silva Presidente Ministrio do Meio Ambiente Marina Silva Ministra

Agncia Nacional de guas Diretoria Colegiada Jos Machado Diretor-Presidente Benedito Braga Oscar de Morais Cordeiro Netto Bruno Pagnoccheschi Dalvino Troccoli Franca Coordenao-Geral das Assessorias Antnio Flix Domingues Coordenador-Geral

Instituto Brasileiro de Minerao Conselho Diretor Edmundo Paes de Barros Mercer Presidente Csar Weinschenck de Faria Vice-Presidente Diretoria Executiva Paulo Camillo Vargas Penna Diretor-Presidente Marcelo Ribeiro Tunes Diretor de Assuntos Minerrios Rinaldo Csar Mancin Diretor de Assuntos Ambientais Vice-Presidente (at 28 de fevereiro de 2006) Jos Mendo Mizael de Souza

AGNCIA NACIONAl DE GUAS MINISTRIO DO MEIO AMbIENTE

INSTITUTO bRASIlEIRO DE MINERAO

Organizadores: Antnio Flix Domingues Patrcia Helena Gambogi Boson Suzana Alpaz


COORDENAO-GERAl DAS ASSESSORIAS Braslia-df Junho/2006

2006 Todos os direitos reservados pela Agncia Nacional de guas (ANA) e pelo Instituto Brasileiro de Minerao (IBRAM reproduzidos, armazenados ou transmitidos, desde que citada a fonte. As imagens no podem ser reproduzidas, transmitidas ou utilizadas sem expressa autorizao dos detentores dos respectivos direitos autorais.

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Equipe editorial: ANA - Agncia Nacional de guas Coordenadoria-Geral das Assessorias Antnio Flix Domingues Coordenador Suzana Alpaz Consultora IBRAM - Instituto Brasileiro de Minerao Patrcia Helena Gambogi Boson Consultora Catalogao na fonte - CEDOC - Biblioteca

A265g

Agncia Nacional de guas (Brasil). A gesto dos recursos hdricos e a minerao. / Agncia Nacional de guas, Coordenao-Geral das Assessorias ; Instituto Brasileiro de Minerao ; organizadores, Antnio Flix Domingues, Patrcia Helena Gambogi Boson, Suzana Alpaz. Braslia : ANA, 2006. 334 p. : il. 1. Recursos Hdricos. 2. Gesto de Recursos Hdricos. 3. Minerao. I. Domingues, Antnio Flix. II. Boson, Patrcia Helena Gambogi. III. Alpaz, Suzana. IV. Agncia Nacional de guas (Brasil). Coordenao-Geral das Assessorias. V. Instituto Brasileiro de Minerao. CDU 556.18 : 622.2 (81)

CAPtulo 1

ApRESENTAO

A Agncia Nacional de guas (ANA) destaca a satisfao de ter contribudo para a publicao do documento A gesto dos recursos hdricos e a minerao, em parceria com o Instituto Brasileiro de Minerao (IBrAM). Historicamente, o Brasil tem registrado uma relao importante entre o aproveitamento dos recursos minerais e o crescimento da economia nacional. Os registros iniciais da minerao remontam ao final do sculo XVII com a descoberta do ouro em Minas Gerais. Atualmente, a minerao um dos setores bsicos da economia do Brasil, representando cerca de 9% do PIB e gerando aproximadamente 500 mil empregos diretos. A atividade da minerao provoca, como vrias outras atividades econmicas, problemas ambientais, de modo geral, e aos recursos hdricos, em particular, principalmente no que se refere poluio das guas e degradao de reas sob explorao mineral, no obstante os avanos, especialmente observados nos ltimos dez anos, de iniciativas para a implementao de aes que visam mitigao desses impactos. A ANA a entidade federal de implementao da Poltica Nacional de recursos Hdricos e de coordenao do Sistema Nacional de Gerenciamento de recursos Hdricos, mediante a integrao dos organismos que compem o Sistema e a articulao entre eles, bem como a aplicao dos instrumentos de gesto insculpidos na Lei o 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Entre os cinco instrumentos de gesto previstos na mencionada Lei, destaca-se a outorga de direito de uso de recursos hdricos relativos aos rios de domnio da Unio, cuja responsabilidade de coordenao e implementao um dos focos de atuao da Agncia. Nesse particular, convm mencionar a funo da ANA no que se refere implementao do disposto na resoluo CNrH no 29, de 11 de dezembro de 2002, relativamente outorga de direito de uso de recursos hdricos na atividade minerria. Esse ponto vem reforar no s nosso interesse e preocupao com esse segmento, mas a importncia e a pertinncia desta iniciativa conjunta que rene a ANA e o IBrAM. A presente publicao, ao contemplar uma abordagem inter-relacionada da gesto de recursos hdricos e minerao e apresentar o estado da arte de significativos casos da atividade minerria no Brasil, contribuir efetivamente para um melhor entendimento da interao entre a minerao e o uso da gua, dos impactos ambientais produzidos e de sua possvel reverso, dos instrumentos de gesto de recursos hdricos aplicveis e, por fim, dos requerimentos para que essa atividade se desenvolva de forma sustentvel. A Agncia Nacional de guas tem um papel protagonista na implementao da Poltica Nacional de recursos Hdricos e no processo de aperfeioamento do arcabouo legal para a gesto dos recursos hdricos, o que tem colocado o pas na vanguarda da gesto das guas em termos mundiais. A parceria com o IBrAM exemplifica a prioridade de fortalecer e aproximar as aes de nossa competncia institucional com as atividades do setor industrial de modo que possamos dar sociedade brasileira a garantia de promovermos o desenvolvimento econmico aliado preservao e a conservao dos recursos hdricos. Jos Machado Diretor-Presidente da ANA

Foto: olivier Boels

A GESto DoS RECuRSoS HDRICoS E A MINERAo

CAPtulo 1

ApRESENTAOMinerar sim, pois os bens minerais so essenciais qualidade de vida almejada pela humanidade e prpria sobrevivncia: mas faz-lo com permanente ateno e todo cuidado no que respeita ao meio ambiente.1 Nossa civilizao uma civilizao mineral, e o Brasil, um pas mineiro. Para o atendimento de nossas necessidades, precisamos, pois, dispor de uma oferta adequada de bens minerais, eis que estes so essenciais ao agronegcio, construo civil e indstria, s artes, ou seja, a todas as cadeias produtivas e manifestaes culturais da humanidade: por exemplo, o avio, o carro, o computador, as igrejas, as esculturas, os instrumentos musicais e tantos outros nada mais so que bens minerais transformados. Dentre estes bens minerais essenciais destaca-se, sem sombra de dvidas, a gua, sendo unnime a viso de que nosso sculo XXI ser o Sculo da gua, como o sculo XIX foi o do carvo mineral e o sculo XX o do petrleo. A gua necessria em todos os aspectos da vida. O objetivo geral assegurar que se mantenha uma oferta adequada de gua de boa qualidade para toda a populao do planeta, ao mesmo tempo em que se preserve as funes hidrolgicas, biolgicas e qumicas dos ecossistemas, adaptando as atividades humanas aos limites da capacidade da natureza e combatendo vetores de molstias relacionadas com a gua, destaca a Agenda 21. exatamente por ser a gua um importantssimo bem mineral, que a Agncia Nacional de guas (ANA) e o Instituto Brasileiro de Minerao (IBrAM) decidiram oferecer sociedade brasileira este livro. que os dois parceiros a ANA, essencial para o sucesso do gerenciamento e do uso sustentvel dos recursos hdricos e o IBrAM, em sua misso de contribuir para termos, cada vez mais, uma minerao sustentvel no pas uniram seus esforos para produzir este livro. Como j afirmou o IBrAM em publicao anterior,2 acreditamos que a implementao do Sistema Nacional de recursos Hdricos, tal como preconizado na Lei Federal no 9.433, de 8 de janeiro de 1992, fundamentada na participao e na gesto descentralizada, instrumentaliza a sociedade na busca do equilbrio e da convivncia, com justia e liberdade, do progresso e da vida instrumento de construo de uma nova tica que carrega em si o desafio desse equilbrio. Se este livro A Gesto de recursos Hdricos e a Minerao conseguir contribuir para que o Brasil melhore de alguma forma a gesto dos seus recursos hdricos tornando-a sustentvel, a ANA e o IBrAM consideraro atingidos seus objetivos. Edmundo Paes de Barros Mercer Presidente do Conselho Diretor do Instituto Brasileiro de Minerao (IBRAM)

1 2

IBrAM. Minerao e Meio Ambiente, 1992 (esgotado). IBrAM. Modelo Nacional de Gesto de Recursos Hdricos: a posio do setor mineral na viso do Ibram, 2002 (esgotado).

Foto: Eraldo Peres


CAPtulo 1

SUMRIOCApTUlO 1. A GESTO DOS RECURSOS HDRICOS E A MINERAO: VISO INTERNACIONAl1 2 3 4 5 INTRODUO GUA E MINERAO GUA DE DRENAGEM DE MINAS APLICAO DOS MTODOS DE LAVRA AS VAZES DE DRENAGEM DE MINAS 5.1 COMPORTAMENTO GERAL 5.2 EVOLUO DAS VAZES SEGUNDO A CURVA DE GAUSS 5.3 EVOLUO DE VAZO CRESCENTE NO TEMPO 5.4 VAZO CONSTANTE 5.5 EVOLUO DE VAZO DECRESCENTE COM O TEMPO 5.6 EVOLUES MISTAS 6 A GUA DE MINA: ATIVO AMBIENTAL 6.1 MINA DE ZINCO DE REOCN (CANTABRIA, ESPANHA) 6.2 MINAS DE CARVO-BAUXITA NO ENTORNO DO LAGO BALATN (HUNGRIA) 6.3 MINA DE OURO DE BETZE-POST (CARLIN TREND, NEVADA, EUA) 6.4 MINA DE FERRO CAPO XAVIER (MINAS GERAIS, BRASIL) 6.5 MINA DE COBRE LAS CRUCES (SEVILHA, ESPANHA) 6.6 MINAS DE LINHITO DE COTTBUS-NORTH E JNSCHWALDE (ALEMANHA) 6.7 MINAS DE FERRO DE SIERRA MENERA (TERUEL E GUADALAJARA, ESPANHA) 6.8 MINAS DE FERRO DE ALQUIFE (GRANADA, ESPANHA) 7 A GUA E OS RESDUOS DA MINERAO 7.1 RESDUOS SLIDOS 7.2 EFLUENTES LQUIDOS 8 QUALIDADE DOS EFLUENTES DE MINA 8.1 TEMPERATURA DA GUA 8.2 SLIDOS EM SUSPENSO 8.3 DRENAGEM CIDA DE MINA 9 CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA 9.1 MTODOS DE PREVENO 9.2 MTODOS DE CORREO 9.3 TRATAMENTOS ATIVOS 9.4 TRATAMENTOS PASSIVOS 10 MODELAGEM HIDROGEOLGICA 11 ESTUDOS HIDROLGICOS DE BASE 12 CONTROLE DA GUA DE MINA 12.1 CONTROLE PIEZOMTRICO 12.2 CONTROLE DA QUALIDADE DA GUA 12.3 CONTROLE DO BALANO HDRICO 12.4 CONTROLES PS-OPERACIONAIS 13 CONSIDERAES FINAIS

119 19 20 21 22 22 25 31 32 35 36 37 37 38 38 38 39 39 40 40 40 40 41 41 41 41 42 43 43 44 44 45 46 46 47 47 47 48 48 49

CApTUlO 2. GESTO DESCENTRAlIZADA E pARTICIpATIVA DOS RECURSOS HDRICOS E A MINERAO: RISCOS E OpORTUNIDADES 11 2 3 4 5 INTRODUO A GESTO DESCENTRALIZADA E PARTICIPATIVA DA GUA MINERAO E GESTO DE RECURSOS HDRICOS RESPONSABILIDADE SOCIAL NA MINERAO CONSIDERAES FINAIS 53 55 58 63 66

10


CApTUlO 3. OS INSTRUMENTOS DE GESTO DE RECURSOS HDRICOS E SUA IMplANTAO NA MINERAO: A EXpERINCIA bRASIlEIRA1 2 3 4 5 6 7 8 INTRODUO CONCEITOS BSICOS PLANO DE RECURSOS HDRICOS ENQUADRAMENTO DOS CORPOS DE GUA OUTORGA DE DIREITO DE USO COBRANA PELO USO DA GUA SISTEMA DE INFORMAES SOBRE RECURSOS HDRICOS CONSIDERAES FINAIS

71 71 73 75 77 81 83 84

CApTUlO 4. A MINERAO E O USO DA GUA NA lAVRA E NO bENEfICIAMENTO DE MINRIO1 2 INTRODUO FONTES DE GUA UTILIZADAS NA MINERAO 2.1 GUAS DE ORIGEM SUPERFICIAL 2.2 GUAS DE ORIGEM SUBTERRNEA 2.3 GUAS DE RECICLAGEM E RECIRCULAO 3 4 USO DA GUA NA MINERAO USO DA GUA NA LAVRA 4.1 BARRAGENS 4.2 PILHAS DE ESTRIL 4.3 REBAIXAMENTO DO NVEL DE GUA SUBTERRNEA 5 USO DA GUA NO PROCESSAMENTO MINERAL 5.1 GUA PARA O PROCESSO DE FLOTAO 5.2 GUA PARA OS PROCESSOS DE LAVAGEM 5.3 GUA PARA OS PROCESSOS DE CONCENTRAO GRAVTICA 5.4 GUA NOS PROCESSOS HIDROMETALRGICOS 5.5 GUA NOS PROCESSOS PIROMETALRGICOS 5.6 GUA COMO MEIO DE TRANSPORTE 6 7 EFLUENTES DA MINERAO REUTILIZAO DA GUA NA MINERAO 7.1 GUA DE RECICLAGEM 7.2 QUALIDADE DA GUA DE RECICLAGEM 8 PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES 8.1 TRATAMENTO PRIMRIO 8.2 TRATAMENTO SECUNDRIO 8.3 TRATAMENTO TERCIRIO 9 MONITORAMENTO 10 CONSIDERAES FINAIS

89 90 90 90 91 92 92 94 96 97 101 102 104 104 104 105 105 106 109 109 110 111 112 114 115 118 121

CApTUlO . A GESTO INTEGRADA ENTRE A MINERAO E OS RECURSOS HDRICOS: ESTUDOS DE CASO 123APRESENTAO A GESto DE RECuRSoS HDRICoS NA MINERAo DA CoMPANHIA VAlE Do RIo DoCE 1 INTRODUO 2 POLTICA DE GESTO DE RECURSOS HDRICOS DA VALE 2.1 PRINCPIOS 2.2 INSTRUMENTOS 2.3 ATRIBUIES E RESPONSABILIDADES 2.4 OPERACIONALIZAO DO PNRH/CVRD 3 RESULTADOS PRELIMINARES DO PNRH/CVRD 125 127 127 128 130 130 130 132 132

CAPtulo 1

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4 5 6

ATIVIDADES COMPLEMENTARES PARA O FORTALECIMENTO DO PNRH/CVRD IMPLEMENTAO DA GESTO DE RECURSOS HDRICOS NAS MINAS DE FERRO DE CARAJS CONSIDERAES FINAIS

134 135 138 139 139 141 142 146 148 150 151 151 152 153 154 155 157 157 161 161 164 164 164 164 168 170 172 172 175 175 179 179 180 182 182 183 185 187 193 196 197 199 199 199 202 202 206 208 208 211

AtuAo DA MBR NA BACIA Do RIo DAS VElHAS: CoMPAtIBIlIDADE ENtRE GuA E MINERAo 1 INTRODUO 2 INDSTRIA BRASILEIRA DE MINRIO DE FERRO: CONTEXTUALIZAO HISTRICA 3 BACIA DO RIO DAS VELHAS: USO DO SOLO 4 QUALIDADE DA GUA E USO DO SOLO: ESTREITA RELAO 4.1 ABASTECIMENTO PBLICO 4.2 EXTRAO DE MINRIO DE FERRO 5 EXTRAO DE MINRIO DE FERRO E RECURSOS HDRICOS: ASPECTOS QUANTITATIVOS 5.1 A INTERFACE COM A GUA SUBTERRNEA 5.2 O PROCESSO DE REBAIXAMENTO DO NVEL DGUA A MBR E OS USOS MLTIPLOS DAS GUAS NA BACIA DO RIO DAS VELHAS NOVOS USOS PARA AS REAS MINERADAS CONSIDERAES FINAIS

6 7 8

A GuA No tRANSPoRtE E No BENEFICIAMENto DE MINRIo EStuDo DE CASo MINERAo EM MARIANA SAMARCo MINERAo S/A 1 INTRODUO 2 O PROCESSO DE PRODUO DE POLPA 3 O MINERODUTO SAMARCO 4 A GESTO DE RECURSOS HDRICOS NA SAMARCO 4.1 METODOLOGIA 4.2 AES DE MELHORIA 4.2.1 SISTEMA DE RECIRCULAO DE GUA 4.2.2 INTRODUO DO CONSUMO ESPECFICO DE GUA DO PROCESSO COMO ITEM DE CONTROLE DA ROTINA 4.2.3 CAMPANHAS INTERNAS DO USO RACIONAL DE GUA 4.3 IMPLANTAO DE PROGRAMA PARA A UTILIZAO DE GUA E ENERGIA 5 CONSIDERAES FINAIS

GESto DE RECuRSoS HDRICoS NA MINERAo DE CARVo CASo DA MINA Do tREVo SIDERPolISSC 1 INTRODUO 2 MINERAO NA MINA DO TREVO (SS) 2.1 GEOLOGIA DA JAZIDA 2.2 O PROCESSO DE LAVRA 3 GERENCIAMENTO DAS GUAS SUBTERRNEAS E SUPERFICIAIS 3.1 NA MINA 3.2 NO BENEFICIAMENTO 3.3 NA FISCALIZAO 3.4 MONITORAMENTO 3.5 BALANO HDRICO 3.6 PARTICIPAO DA COMUNIDADE 4 CONSIDERAES FINAIS

MRMoRE E GRANIto No ESPRIto SANto: PRoBlEMAS AMBIENtAIS E SoluES 1 INTRODUO 2 BREVES PINCELADAS SOBRE A IMPORTNCIA DA INDSTRIA NO ESTADO 3 UMA IDIA DO PROCESSO PRODUTIVO TPICO NA REA DE SERRAGEM DE ROCHAS ORNAMENTAIS NAS SERRARIAS DO ESTADO DO ESPRITO SANTO 3.1 O PROCESSO PRODUTIVO TPICO NAS UNIDADES INSTALADAS NO ESTADO DO ESPRITO SANTO 3.2 O REJEITO GERADO NO DESDOBRAMENTO DE BLOCOS DE GRANITO 3.3 O REJEITO GERADO NA FASE DE POLIMENTO E ACABAMENTO DE CHAPAS DE GRANITO 3.4 USO DA GUA NO PROCESSO SEGUNDO AVALIAO DE PREZOTTI 4 OS IMPACTOS AMBIENTAIS

12


4.1 A FASE DE DESDOBRAMENTO E POLIMENTO DAS ROCHAS ORNAMENTAIS 4.2 IMPACTOS DE ATIVIDADES DE EXPLORAO DE ROCHAS ORNAMENTAIS SOBRE A QUALIDADE DAS GUAS 5

211 215

PROJETOS DE PESQUISA DESENVOLVIDOS E EM DESENVOLVIMENTO PELO MEIO ACADMICO-CIENTFICO, ENVOLVIDOS COM AS SOLUES PARA APROVEITAMENTO DA LAMA ABRASIVA GERADA NO PROCESSO DE DESDOBRAMENTO DE BLOCOS DE MRMORE E GRANITO NO ESTADO DO ESPRITO SANTO 216 5.1 PROJETOS DE PESQUISA DESENVOLVIDOS 217 5.2 PROJETOS DE PESQUISA EM DESENVOLVIMENTO 5.3 PROJETOS DE PESQUISA FORMULADOS A SEREM DESENVOLVIDOS 220 221 223 223 223 224 225 225 225 227 229 230 231 233 233 233 233 234 235 236 237 237 238 238 239 240 240 240 243 247 249

6

EQUIPAMENTOS E NOVAS TECNOLOGIAS INSERIDAS NO PROCESSO PRODUTIVO 6.1 O ECOTEAR (SINDIROCHAS, 2004A) 6.2 O FILTRO-PRENSA 6.3 UTILIZAO DE GUA DA CHUVA NO PROCESSO INDUSTRIAL 6.4 EMPRESA POLITA NOVO TEAR (SINDIROCHAS, 2004D) 6.5 EQUIPAMENTOS PRODUZIDOS PELA BERMONTEC E AORES METALURGIA CACHOEIRO DO ITAPEMIRIM-ES 6.6 MARCEL MRMORE COMRCIO E EXPORTAO LTDA. 6.7 CONCEPO DO PROJETO DE DESIDRATAO DOS RESDUOS PROPOSTO EM PREZOTTI 6.8 O CASO DA MARMOCIL LTDA.

7 CONSIDERAES FINAIS AGRADECIMENTOS A GESto DE RECuRSoS HDRICoS NA MINA MoRRo Do ouRo 1 INTRODUO 2 INFORMAES BSICAS 2.1 BARRAGEM DE REJEITOS 2.2 GEOLOGIA E MINERALIZAO DE OURO 2.3 A MINA E AS OPERAES DE LAVRA 2.4 BENEFICIAMENTO E HIDROMETALURGIA 3 EQUIPAMENTOS, PROJETOS E PLANOS DE CONTROLE DO SISTEMA DE GESTO AMBIENTAL SGA 3.1 GERENCIAMENTO DE GUA NA REA DA MINA 3.2 BARRAGEM DE REJEITOS 3.3 DISPOSIO DO REJEITO SULFETADO 3.4 EMISSES DE POEIRA E GASES GERADOS DE EFEITO ESTUFA 3.5 PLANO DE FECHAMENTO 3.6 SISTEMA DE GESTO INTEGRADA SGI 4 5 A GESTO DE RECURSOS HDRICOS O PROJETO DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL 5.1 INDICADORES DE PERFORMANCE

6 CONSIDERAES FINAIS 1 PlANo DE GESto DE GuAS: MEtoDoloGIA DE ElABoRAo E IMPlANtAo EM MINERAo. EStuDo DE CASo DA uNIDADE FoRtAlEZA DE MINAS DA VotoRANtIM MEtAIS 1 INTRODUO 2 INFORMAES BSICAS 3 A UNIDADE FORTALEZA DE MINAS 4 CONDIES DE CONTORNO PARA O PLANO DE GESTO DE GUAS 4.1 CARACTERIZAO DA REDE HIDROGRFICA SOBRE INFLUNCIA DA MSF 4.2 A LEGISLAO AMBIENTAL PERTINENTE 4.2.1 ESFERA FEDERAL 4.2.2 ESFERA ESTADUAL 4.2.3 ESFERA MUNICIPAL 4.2.4 PADRES INTERNOS DA MSF 4.3 A IMPLEMENTAO DO PLANO DE GESTO DE GUAS DA MSF 4.4 RESULTADOS OBTIDOS 5 CONSIDERAES FINAIS

251 251 251 253 257 257 258 258 259 259 259 260 263 264

CAPtulo 1

13

uSo DA GuA NA MINERAo DE AREIA NA BACIA Do RIo PARABA Do Sul 1 INTRODUO 2 INFORMAES BSICAS 2.1 PROCESSOS DE EXTRAO DE AREIA E O USO DE RECURSOS HDRICOS 2.1.1 PORTOS DE AREIA 2.1.2 CAVAS ALUVIONARES 2.1.3 DESMONTE HIDRULICO DE SOLOS RESIDUAIS 2.2 A POLTICA NACIONAL DE RECURSOS HDRICOS 3 COBRANA DA GUA NAS EXTRAES DE AREIA EM LEITO DE RIO NO VALE DO PARABA 3.1 COBRANA DA GUA NAS CAVAS SUBMERSAS 3.2 O VALOR FINAL DA COBRANA EM LEITO DE RIO E SUA DEPENDNCIA DO FATOR DE MISTURA GUAAREIA 4 CONSIDERAES FINAIS

265 265 266 266 266 266 266 266 269 270 271 272

RECoMPoSIo AMBIENtAl E REVERSo DE IMPACtoS SoBRE RECuRSoS HDRICoS EM EMPRESA MINERADoRA DE PEQuENo PoRtE: EStuDo DE CASo DA MINA DE QuARtZIto DA SICAl INDuStRIAl 1 INTRODUO 2 DESCRIO DO EMPREENDIMENTO E LEGISLAO INCIDENTE 3 SITUAO DO EMPREENDIMENTO 4 PLANEJAMENTO INTEGRADO E AES MITIGADORAS 5 CONSIDERAES FINAIS

273 273 274 277 278 285

CApTUlO . O IbRAM E A GESTO INTEGRADA ENTRE MINERAO E RECURSOS HDRICOS6.1 INTRODUO 6.2 O IBRAM 6.3 O PROGRAMA ESPECIAL DE RECURSOS HDRICOS DO IBRAM 6.4 CONSIDERAES FINAIS

2291 292 293 296

CApTUlO . A ATUAO INSTITUCIONAl DA AGNCIA NACIONAl DE GUAS E A MINERAO7.1 INTRODUO 7.2 A GESTO DAS GUAS E A CRIAO DA ANA 7.3 A ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DA ANA 7.4 A REGULAO DO BEM PBLICO GUA 7.5 AS ATRIBUIES DA ANA 7.5.1 A OUTORGA 7.5.2 O DEVER DE FISCALIZAR 7.5.3 COBRANA 7.6 CONSIDERAES FINAIS

301303 303 307 308 309 312 315 316 318

CApTUlO . REfERNCIAS

321

lISTAS DE fIGURASCApTUlO 1. A GESTO DOS RECURSOS HDRICOS E A MINERAO: VISO INTERNACIONAl1. RELAO ENTRE A DRENAGEM DA MINA E O MINRIO EXTRADO NAS PRINCIPAIS REAS DE MINERAO DO MUNDO 2. RELAO ENTRE O VOLUME DE GUA BOMBEADO DA MINA E AS TONELADAS DE MINRIO EXTRADO NA MINA KONKOLA (ZMBIA) 3. CAVIDADE POR COLAPSO NA MINA DE FANGGEZHUANG 4. FREQNCIA DE RELAO ENTRE IRRUPES DE GUAS SEM EFEITO DA CAMADA PROTETORA (A) E COM EFEITO DA CAMADA PROTETORA (B) 5. VAZO BOMBEADA E DEPRESSO OBTIDA NO AQFERO NAS MINAS DRIEFONTEIN WEST & EAST 6. APORTES DE GUA DURANTE A CONSTRUO DO TNEL JUKTA (SUCIA) 7. INTERFERNCIA DA REA DE SUBSIDNCIA SOBRE OS CRREGOS LUBENGUELE E KAKOSA NA MINA KONKOLA 8. HIDROGRAMAS DE DRENAGEM DE MINA E ESCOAMENTO PARA O ANO DE 1975 NAS MINAS DE CARVO NA PENSILVNIA 9. CONSUMO ENERGTICO MENSAL E PLUVIOMETRIA. B. C. C. L. JHARIA COALDFIELD, NDIA 10. BOMBEAMENTO MDIO DE GUA POR DIA NA MINA DE MUFULIRA, ZMBIA 11. DESENVOLVIMENTO DE UMA IRRUPO DE GUA NA MINA ALIVIERI, GRCIA 12. VARIAO DE FATOR DE FILTRAO COM A PROFUNDIDADE EM ROCHAS CRSTICAS FRATURADAS NAS MINAS HNGARAS 13. IRRUPES IMPREVISTAS DE GUA NAS MINAS DE CARVO E FERRO EM AMBIENTES CRSTICOS DA CHINA

123 24 24 25 26 27 28 29 30 32 32 33 36

CApTUlO 4. A MINERAO E O USO DA GUA NA lAVRA E NO bENEfICIAMENTO DE MINRIO14. 15. 16. 17. 18. SISTEMA DE RECIRCULAO DE GUA EM MINERAO DE FERRO FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DO USO DA GUA NA MINERAO DE FERRO DRENAGEM INTERNA DE PILHA DE ESTRIL ESQUEMA GERAL DE UM SISTEMA TRADICIONAL DE TRATAMENTO DE EFLUENTE ESQUEMA DO PROCESSO CONVENCIONAL COM LODO ATIVADO

91 94 97 111 114

CApTUlO . A GESTO INTEGRADA ENTRE A MINERAO E OS RECURSOS HDRICOS: ESTUDOS DE CASO 12319. MAPA DE OPERAES CVRD 20. DIAGNSTICO DA UTILIZAO DE GUA EM CADA UMA DAS UNIDADES OPERACIONAIS DA CVRD 21. PROJETO FERRO CARAJS 22. CONSUMO ESPECFICO DE GUA PROJETO FERRO CARAJS 23. LOCALIZAO DA BACIA HIDROGRFICA DO RIO DAS VELHAS 24. EVOLUO DA PRODUO MUNDIAL DE AO 25. EVOLUO DA PRODUO BRASILEIRA DE MINRIO DE FERRO 26. DISTRIBUIO DO USO DO SOLO NA BACIA DO RIO DAS VELHAS (EM KM2) 27. DISTRIBUIO DO USO DO SOLO NA BACIA DO RIO DAS VELHAS (EM %) 28. IMAGEM LANDSAT DA REGIO AO SUL DE BELO HORIZONTE 29. COMPORTAMENTO DO IQA AO LONGO DO RIO DAS VELHAS (1997 A 2003) 30. MINAS DA MBR E ESTRUTURAS DE CAPTAO DE GUA DA RMBH 31. MINAS DA MBR E ESTRUTURAS DE CAPTAO DE GUA DA RMBH NO ALTO VELHAS 32A. FLUXO DO PROCESSO PRODUTIVO DA SAMARCO NAS UNIDADES DE GERMANO E UBU 32B. FLUXOGRAMA DA UNIDADE DE GERMANO 32C. FLUXOGRAMA DA USINA DE CONCENTRAO 33. PERFIL DO MINERODUTO 34. SISTEMA DE MONITORIZAO VIA SATLITE 35. EVOLUO DO PERCENTUAL DE RECIRCULAO DE GUA DE PROCESSO 36. SINTICO DO SISTEMA DE GUA DE GERMANO 37. PORCENTAGEM DE SLIDOS DA POLPA TRANSPORTADA PELO MINERODUTO 129 133 136 137 140 141 142 143 144 145 147 148 149 158 159 159 162 163 165 166 167

38. BALANO DE GUA DA UNIDADE DE GERMANO 39. PARMETROS MONITORADOS DIARIAMENTE NO PROCESSO DE BENEFICIAMENTO DO MINRIO 40. CONSUMO ESPECFICO DE GUA DO PROCESSO 41. INDICADORES AMBIENTAIS CONTROLADOS MENSALMENTE 42. FOLDER E PAINEL UTILIZADOS EM CAMPANHAS INTERNAS 43. EVOLUO DO CONSUMO ESPECFICO DA GUA DA BARRAGEM DE SANTARM E DO RIO PIRACICABA 44. EVOLUO NO PERCENTUAL DE RACIONALIZAO DE CAPTAO DE GUA DO RIO PIRACICABA 45. EVOLUO DO CONSUMO ESPECFICO DE ENERGIA DO SISTEMA DE GUA 46. LOCALIZAO DO DISTRITO CARBONFERO DE SANTA CATARINA 47. LOCALIZAO DAS MINAS E DAS BACIAS HIDROGRFICAS DA REGIO CARBONFERA 48. PERFIL ESTRATIGRFICO DA MINA DO TREVO 49. PERFIL DE MINA SUBTERRNEA COM E SEM RECUPERAO DE PILARES 50. DRENAGEM DE SUBSOLO 51. LOCALIZAO APROXIMADA, POR MUNICPIOS, DAS JAZIDAS DE MRMORE E GRANITO DO ESTADO DO ESPRITO SANTO E RESPECTIVAS DENOMINAES COMERCIAIS 52. OPERAES REALIZADAS NO PROCESSO DE INDUSTRIALIZAO DE ROCHAS ORNAMENTAIS 53. ESQUEMA DO FLUXO POLUENTE NA SERRAGEM DOS BLOCOS DE ROCHAS ORNAMENTAIS 54. UTILIZAES DA LAMA ABRASIVA NA INDSTRIA DA CONSTRUO CIVIL E CERMICA 55. CONCEPO DE PROJETO DA ESTAO DE TRATAMENTO IMPLANTADA NA EMPRESA MARCEL 56. TRATAMENTO PROPOSTO PARA OS EFLUENTES LQUIDOS GERADOS NO PROCESSO INDUSTRIAL 57. PERFIL GEOLGICO ESQUEMTICO DA MINERALIZAO DA MINA MORRO DO OURO 58. FLUXOGRAMA PRODUTIVO SIMPLIFICADO (2004) 59. MONITORAMENTO DE QUALIDADE DO AR REALIZADO PELA RPM EM PARACATU, DE 1985 A AGOSTO/2004 60. DIAGRAMA SIMPLIFICADO DA CAPACIDADE DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE GUA INDUSTRIAL DA RPM (BASE AGOSTO/2003) 61. DIAGRAMA SIMPLIFICADO DA CAPACIDADE DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE GUA INDUSTRIAL DA RPM 62. HISTRICO DO CONSUMO ESPECFICO DE GUA DE 2000 A 10/2004 63. COMPARATIVO DO CONSUMO DE GUA, POR FONTE DE FORNECIMENTO, NA MINA MORRO DO OURO DE 2002 A AGOSTO/2004. 64. LOCALIZAO DA MSF 65. FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DO PROCESSO PRODUTIVO DA MSF 66. BALANO DE GUA SIMPLIFICADO DA MSF NO CONSIDERANDO O MAKE-UP 67. COMPARAO DO TEOR DE NQUEL NA GUA RECIRCULADA X PH 68. CICLO DE AES PARA A MELHORIA CONTNUA 69. DADOS QUALITATIVOS DA BARRAGEM DE GUA BRUTA DA MSF 70. VALORES DA COBRANA PELO USO DE RECURSOS HDRICOS NO RIO PARABA DO SUL 71. BACO DE COBRANA DO USO DE RECURSOS HDRICOS NA EXTRAO DE AREIA NO RIO PARABA DO SUL 72. DIAGRAMA FRONTAL MOSTRANDO A DISTRIBUIO DAS UNIDADES MNERO-INDUSTRIAIS DA SICAL

168 169 169 170 172 173 173 173 175 176 176 178 194 201 203 211 221 226 228 234 236 239 241 243 248 248 254 255 256 260 262 264 269 272 280

CApTUlO . A ATUAO INSTITUCIONAl DA AGNCIA NACIONAl DE GUAS E A MINERAO73. ORGANIZAO DA GESTO NA BACIA HIDROGRFICA 74. ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DA AGNCIA NACIONAL DE GUAS ANA (06/2006) 75. ESTRUTURA DE FUNCIONAMENTO DO SINGREH

301305 307 309

lISTA DE TAbElAS1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. CONSUMO DE GUA POR TONELADA PRODUZIDA QUALIDADE MDIA DAS GUAS EFLUENTES DAS MINAS DA MBR NA BACIA DO RIO DAS VELHAS (2001 A 2005) MEDIES DO NVEL DO LENOL FRETICO CLCULO DAS VAZES NAS CALHAS MEDIDAS DO NVEL NOS AUDES MEDIDAS DE SADA DE GUA DA MINA DADOS ESTATSTICOS DE EXPORTAO DE ROCHAS ORNAMENTAIS: COMPARATIVO BRASIL X ESPRITO SANTO (BASE 2000) TEARES NO ES CABEOTES DE POLIMENTO NO ES DISCOS DE CORTE NO ES IMPACTOS GERADOS DURANTE A PESQUISA MINERAL E DEMAIS ETAPAS DA INDUSTRIALIZAO DE ROCHAS ORNAMENTAIS ARTIGOS PUBLICADOS RELATIVOS APLICABILIDADE DA LAMA ABRASIVA 128 150 189 190 192 195 200 209 209 209 212 217

a GESto DoS REcuRSoS HDRIcoS E a MINERao: VISo INtERNacIoNal

captulo 1

Foto: Olivier Boels

Rafael Fernndez Rubio1 Tradutores: Nuria Fernndez Castro2 Marcelo Taylor de Lima3

1 INtRoDuoTodos aqueles que trabalham no mundo da minerao so conhecedores da dualidade com que se apresenta a gua: absolutamente necessria para muitos dos processos e das operaes a serem desenvolvidos, mas tambm elemento que origina problemas e implica custos adicionais importantes. Esses problemas ocorrem com muita freqncia, porque a minerao desenvolve-se sob o nvel fretico, com incidncia tambm das guas superficiais, em maior ou menor intensidade. Da deriva a necessidade de se drenarem as guas nas reas das minas, muitas vezes com grandes vazes, relacionadas com o desenvolvimento de extensos cones de drenagem, os quais devem ser mantidos ao longo da operao de minerao; outras vezes com aportes reduzidos, mas excelentes para a melhoria das condies de estabilidade do macio rochoso. Nessas circunstncias, produzem-se efeitos hidrolgicos, ambientais e econmicos que impem a gesto e o manejo adequado dessas guas. Neste captulo apresenta-se uma viso global dos principais problemas derivados dessa interrelao mina-gua, assim como solues tcnicas aplicveis. Caracteriza-se tambm as contribuies de gua, abordando os diversos fatores antrpicos e naturais que podem condicionar, em volume ou vazo, essas contribuies nos trabalhos da minerao, sem entrar na exposio das tcnicas de previso das mesmas. A viso que apresentamos a que obtivemos desde a perspectiva da Espanha, com 5 mil anos de minerao com manejo da gua, mas tambm com a experincia pessoal adquirida ao longo de mais de quarenta anos trabalhando em quase cinqenta pases dos cinco continentes. Nesse sentido, todos os casos aqui comentados procedem do conhecimento direto.

2 Gua E MINERaoEm primeiro lugar, deve-se ressaltar que o sucesso de uma operao em minerao depende, em grande parte, da resoluo adequada de suas interaes com a gua. No agir assim uma atitude suicida. Desse modo, a viabilidade tcnica e econmica de uma lavra est condicionada, com muita freqncia,

Catedrtico e professor emrito da Universidade Politcnica de Madri, presidente da FRASA Engenheiros Consultores. Prmio Rey Jaime I a Proteo do Meio Ambiente. 2 Engenheira de minas do Centro de Tecnologia Mineral do Ministrio de Cincia e Tecnologia (CETEM/MCT). 3 Consultor da rea de Hidrogeologia, Recursos Hdricos e Meio Ambiente.1

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ao adequado conhecimento do contexto hidrolgico no qual se localiza e ao subseqente desenho das atuaes hidrolgico-mineiras, que ser tanto mais eficiente e de menor custo quanto antes sejam iniciadas. Por esse motivo que as empresas de minerao mais conscientes planejam, desde a fase de pesquisa at a de ps-fechamento, em abordar, com ferramentas apropriadas, os problemas que a gua pode ocasionar, desenhando e implementando as medidas preventivas e corretivas mais adequadas. Em todo caso, no podemos esquecer de que a interao guaminerao no se restringe explorao da jazida, mas tambm abrange todos os processos de beneficiamento do minrio, e de que deve-se considerar que aps o cessar da atividade os impactos hidrolgicos poderem perdurar por muito tempo. Diante dessa realidade, dispomos hoje de tecnologias para evitarmos ou reduzirmos o efeito hidrolgico negativo em situaes muito diversas, de acordo com a natureza da jazida e o tipo de lavra. Os resultados ficam condicionados adequao de seu traado. Para isso faz-se necessrio o conhecimento preciso do contexto hidrogeolgico mineiro, sem esquecer que a atuao tem de ser dinmica, requerendo atualizao e adequao ao longo de todo o perodo de operao da mina. Neste ponto, preciso lembrar que, ao serem desenvolvidas as lavras, em mbitos hidrogeolgicos muito diversificados, no fcil concretizar e sistematizar a interao guamina. Por isso, neste captulo, somente pretendemos abordar uma sntese dessa interao, com especial ateno aos problemas mais freqentes. Uma abordagem ampla requereria um tratado monogrfico. Lamentavelmente, temos de constatar que, mesmo no sendo esses desafios nenhuma novidade para o minerador, as empresas mineradoras

e de consultorias no assimilaram a grande experincia hoje existente, por no terem dedicado os esforos requeridos para a pesquisa e o desenvolvimento, ao suporem a formao e a atualizao de seus tcnicos um investimento considervel e por no ser habitual sua participao em encontros onde se apresentam e se discutem as inovaes tecnolgicas. Nesse sentido, sem dvida alguma, os melhores inputs provm hoje da International Mine Water Association, que fundamos em Granada (Espanha) no ano de 1978, e cuja atividade compilada em seus congressos e simpsios anuais, assim como em suas numerosas publicaes, de obrigatria referncia.

3 Gua DE DRENaGEM DE MINaSEm numerosas minas se extrai muito mais gua que minrio. o caso, bem freqente, de lavras que se localizam abaixo do nvel piezomtrico, de aqferos livres ou confinados, dos quais deve ser bombeada a gua subterrnea enquanto durar a explotao da mina. Para citar apenas um exemplo, a mina a cu aberto de linhitos de Belchatw (Polnia) bombeia 62.500 m3/h, mediante muitas dezenas de poos tubulares localizados na periferia e no interior da lavra; essa gua somente submetida a um processo de decantao em reas com plantaes de densa vegetao de freatfitas, para se obter um efluente limpo e apto para qualquer uso. Uma drenagem como essa produz um extenso cone de rebaixamento do nvel piezomtrico. Perante esses problemas, faz-se absolutamente necessria a implementao de aes mais adequadas para reduzir ao mximo o acesso de guas (superficiais ou subterrneas) lavra, mediante o desvio do escoamento superficial, o aproveitamento de barreiras geolgicas, a preveno do fraturamento

CApTUlO 1. A GESTO DOS RECURSOS HDRICOS E A MINERAO: VISO INTERNACIONAL

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de tetos (camadas superiores), os trabalhos de impermeabilizao, a vedao de poos etc. Se apesar de tudo isso for necessrio efetuar a drenagem da mina, nesse caso a tecnologia mais conveniente a que denominamos Drenagem Preventiva em Avano (DPA), a qual do ponto de vista hidrodinmico, consiste em provocar um efeito sumidouro no contexto hidrogeolgico, para o qual flui a gua subterrnea, sem entrar em contato com a cava. assim que podem ser obtidas guas de qualidade, adequadas para diversos usos e integrveis gesto dos recursos hdricos.

4 aplIcao DoS MtoDoS DE laVRaEm princpio, toda jazida mineral sob o nvel piezomtrico, para ser lavrada com os mtodos habituais, deve ter sua cava drenada e finalmente inundada quando cessar a explotao. Essa gua, se for implementado um adequado sistema de drenagem (e de reabilitao), poder ser um ativo muito interessante, ao qual podem ser dados muitos usos: regularizao do escoamento superficial, criao de lagoas e ambientes aquticos, abastecimentos industrial, agrcola ou domstico, uso turstico e de lazer etc. Fixada essa premissa, primeiramente se deve considerar que os mtodos de lavra so determinantes nas afluncias de guas e nos processos de alterao hdrica, em quantidade e qualidade. Entre os mtodos mais usuais esto a minerao a cu aberto e a subterrnea, em todas suas variaes, mas no se pode esquecer outros mtodos, como a dissoluo e a lixiviao (e biolixiviao), com todos os condicionantes hidrolgicos. A minerao a cu aberto oferece, sem dvida, um caminho direto entrada das guas de chuva e escoamento superficial na cava criada pela lavra, mas tambm das guas subterrneas atingi-

das. Nesse mtodo, quando empregada a lavra de transferncia, que consiste em preencher setores j explorados com materiais das frentes de lavra, esses materiais devem ser quimicamente inertes, para evitar a alterao das guas por lixiviao desses materiais de preenchimento. No que se refere lavra subterrnea, a escavao pode interconectar aqferos, e os abatimentos e subsidncias podem ocasionar a conexo com aqferos na sua parte superior, ou provocar o acesso de guas superficiais. De igual forma, a descompresso dos materiais da lapa pode permitir o acesso de guas subjacentes ao nvel de presso (igual lavra a cu aberto). Em minerao subterrnea, tambm empregado o preenchimento para melhorar as condies de sustentao da escavao e para reduzir a superfcie ocupada por estreis. Esse preenchimento deve ser realizado com materiais inertes ou ser efetuado em condies adequadas, que garantam sua estabilidade qumica ou no alterao dos sistemas aqferos. Na minerao por dissoluo de minrios solveis (halita, potssio, brax, fosfatos, thernardita, natro, entre outros), se injeta gua na jazida (atravs de estruturas adequadas), a qual ser extrada posteriormente, junto com os sais dissolvidos. Aqui fundamental garantir que os aqferos subterrneos no sero afetados, tampouco as guas superficiais, pelas salmouras ou solues produzidas. Nesse mtodo, no caso de rochas compactas, provocado, complementarmente, o fraturamento da rocha, para se incrementar a permeabilidade da jazida e desenvolver a comunicao entre o ponto de injeo e o de produo. Nesse caso, h de se determinar e considerar a localizao, a direo e a extenso das fraturas, condicionadas por fatores geomecnicos e pela anisotropia das formaes geolgicas, para se evitar fugas desses fluidos, altamente mineralizados, que possam afetar a qualidade dos aqferos.

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Outro problema nesse mtodo de lavra o referente ao colapso das cavernas formadas por dissoluo, que pode produzir a intercomunicao de aqferos e se estender at a superfcie, como encontramos em antigas minas de halita (NaCl), em Polanco (Santander, Espanha), ou em Arheim (Holanda). A esse respeito, h de se considerar que grande parte da produo de cloreto de sdio obtida por dissoluo in situ. Esse sistema de lavra requer, freqentemente, a eliminao de importantes quantidades de salmouras, que podem ser fontes de contaminao hdrica. Nas minas de potssio de Cardona (Barcelona, Espanha), calculamos o aporte mdio de cloretos rede hidrogrfica em 68 t/dia para o escoamento superficial e 67 t/dia para a circulao subsuperficial, o que obrigou a construo de um salmouroduto at o mar e, finalmente, ao desvio do curso do rio Cardoner, mediante um tnel, como propusemos. Por sua vez, a minerao por lixiviao consiste em dissolver os minrios mediante um solvente (por exemplo, gua acidulada). Dentre os metais explorveis por esse mtodo encontram-se: cobre, urnio, mercrio, molibdnio, prata, ouro, alumnio e zinco. Podemos destacar que, atualmente, a maioria das minas de cobre emprega alguma tcnica de lixiviao e, dentre elas, por razes econmicas e ambientais, o lixiviado in situ recebe a cada dia maior ateno. Tambm na minerao do urnio freqente a lixiviao, sobretudo se o minrio for pobre: freqentemente realizada em pilhas de minrio, que so regadas com soluo cida para atacar os sulfetos e dissolver o urnio (a presena de pirita na rocha favorece a formao de guas cidas, que ajudam na lixiviao). As pilhas so dispostas sobre argila compactada e/ou uma geomembrana aps a eliminao dos obstculos do terreno, e o efluente recolhido em um tanque, na parte mais baixa, passando para a usina de beneficiamento.

Nesses tipos de lavra, por lixiviao ou por dissoluo, fundamental evitar as fugas de gua durante todo o processo. Para tal, imprescindvel investigar antecipadamente as condies hidrolgicas de todo o contexto passvel de ser afetado.

5 aS VaZES DE DRENaGEM DE MINaS5.1 coMpoRtaMENto GERalEm muitas minas necessrio realizar drenagens muito importantes, cujas vazes e volumes dependem, fundamentalmente, das caractersticas dos aqferos afetados (transmissividade, dimenses das fraturas, carga hidrulica, espessura de camadas protetoras etc.), das contribuices das guas superficiais e das infiltraes rpidas das precipitaes. De modo geral, as minas com maiores afluncias de gua esto localizadas em reas de maiores ndices pluviomtricos, como colocou em evidncia Pei (1988) ao estudar os aportes de gua em 15.750 jazidas minerais na China. Em qualquer caso, para aqueles que se encontram afastados do mundo da minerao, podem resultar surpreendentes as vazes drenadas por muitas minas. Assim, poderamos citar, por exemplo, a mina de ferro de Kursk, na antiga Unio Sovitica, com 50.000 m3/h; a mina a cu aberto de linhito de Belchatw (Polnia), com 62.500 m3/h; ou a vazo de 226.800 m3/h para o conjunto de jazidas de carvo da antiga Unio Sovitica (FERNNDEz RUBIO, 1986b). Em alguns casos, esses aportes obrigam ao abandono da explorao, temporariamente ou em definitivo. Assim, por exemplo, a escavao do Poo no 2 da mina Konkola (zmbia) foi abandonada, aps um bombeamento de 1,4x106 m3 em sete meses, sem que houvesse um efeito aprecivel no nvel piezomtrico. A prpria mina teve de ser fechada durante seis anos em decorrncia de uma rpida irrupo de gua que


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produziu sua inundao (STALKER, SCHIANNINI, 1978). No esqueamos que essa mina considerada por muitos como a de maior afluncia de gua do mundo, com um bombeamento superior a 15.500 m3/h (SWEENEy, 1988), alcanando vazes mximas mensais de 17.700 m3/h (MULENGA, 1991). Outro exemplo a mina de linhito de Neyveli (ndia), na qual, para se rebaixar a presso do aqfero subjacente at 1,5 m abaixo do nvel da lavra, 40 bombas submersas extraem 9.600 m3/h.

Isso significa bombear 24 toneladas de gua para cada tonelada de carvo extrada, s quais se podem adicionar, na poca das chuvas torrenciais, outras 16 toneladas de gua infiltrada (BANERJEE, SHyLIENGER, 1978). A relao entre vazes de gua infiltrada e tonelagens de carvo/minrio extrado em algumas reas de minerao do mundo (Figura 1) mostra variaes que vo de 1:1 at mais de 100:1 (ARMSTRONG, 1988, em MULENGA, 1991).

1E+09

1E+08

l 1:1 inera :M ua g

:1 10 0:1 10

t de minrio ano

1E+07 China geral 1E+06

1E+05

1E+04 1E+05

1- Agne (WA) (NI) 1`- Agne (WA) (NI) max. 2 - Luck (carvo) 2`- Luck (carvo) max. 3 - Burra (cobre) 4 - Burra (cobre) 5 - Beaconfleld (TAS) (ouro) 5` - Beaconfleld (TAS) (ouro) 6 - German Creek 7 - Scottish NBC (carvo) 8 - Bowmans (linhito) 9 - Thorez (carvo) 10- Picher (US) (chumbo e zinco) 11- Morwell (linhito) 12- Fejer Co. (bauxita) 13- Chingola (cobre) 14- Dorog (carvo) 15- Tatabanya (carvo) 16 - Pine point (chumbo e zinco) 17- Konkola (bancroft(cobre)) 18- Kingston (SA) (linhito) 19 - Bancony (bauxita) 20- Kalluan Hebel max. Inrush 21- Athabasca (tarsand) 22- Rheinbraun (linhito) 23- GDR (all mines) (linhito)

1E+063

1E+07

1E+08

1E+09

1E+10

m de gua drenada / anoMinas a cu aberto, aquferos arenosos Minas a cu aberto, aquferos crsticos Minas subterrneas, aquferos crsticos

Figura 1. Relao entre a drenagem da mina e o minrio extrado nas principais reas de minerao do mundo (ARMSTRONG, 1988, em MULENGA, 1991)

Para as minas de carvo da Espanha considera-se a quantidade mdia de 2,5 m3/t de carvo lavado, com valores que oscilam entre 1,2 e 4 m3/t (FERNNDEz ALLER, 1981). Na mina de cobre de Mufulira a relao de 5 m3 de

gua por tonelada de minrio extrado (Wightman,1978), enquanto em Konkola (zmbia) a relao sofreu um incremento ao longo do tempo, de 30 at 90 m3 por tonelada (Figura 2) (MULENGA, 1991).

24


120 100 80

60 40 20 0

1959

1964

1969

1974

ano

1979

1984

1989

Figura 2. Relao entre o volume de gua bombeado da mina e as toneladas de minrio extrado na mina Konkola (zmbia)(MULENGA, 1991)

Nesse mesmo sentido, os custos energticos por bombeamento tm grande incidncia. Na mina Pootkee, (Jharia Coalfield, ndia) de uma potncia total instalada de 4.100 kW, 55 % correspondem ao bombeamento, com um consumo especfico de 25 kWh/t de carvo extrado (BANERJEE; SHyLIENGER, 1978). Na mina de Reocn (Cantabria) foi calculado o custo de drenagem em um quarto dos custos tcnicos da lavra (Trilla, et al., 1978), com um bombeamento, em 1979, de 35x106 m3 (FERNNDEz RUBIO, 1980). Na mina a cu aberto de Nchanga (zmbia), o sistema subterrneo de bombeamento tem uma capacidade instalada para 7.200 m3/h (STALKER; SCHIANNINI, 1978). Igualmente, na mina de carvo de Fengfeng (China) so bombeados da ordem de 7.200 m3/h de gua (CHIH-KUEI; CHANG-LIN, 1978). Na mina de cobre de Nchanga (zmbia), tiveram de ser bombeados 41x106 m3 durante um perodo de quatro anos, para se rebaixar o nvel piezomtrico em uma mdia de 30 m/ano, e nessa mina, tinha se extrado, at 1978, um total de 810.106 m3 (STALKER; SCHIANNINI, 1978).

Nas minas de ouro do Far West Rand (frica do Sul), com explotaes que alcanam profundidades da ordem de 3 km, sob um domnio crstico, os aportes de gua chegam a ser extraordinrios. Assim, WOLMARANS E GUISE-BROWN (1978) ao citar o bombeamento desde o Oberholzar Compartment fazem referncia a um mximo de 7.080 m3/hora. Nas minas de carvo do norte da China, cita-se uma irrupo de 123.120 m3/h, em junho de 1984, na mina Fanggezhuang, da bacia carbonfera de Kailuan (provncia de Hebei), com produo de 3 milhes de toneladas, relacionada com o colapso de uma cavidade (Figura 3) de 60 m de dimetro e altura de 313 m (BAIyING et al., 1988; PEI, 1988). Outra irrupo catastrfica, de 90.000 m3/h, aconteceu em agosto de 1966, na mina Jiangbei (Pei, 1988; zhongling, 1988). Ambas so consideradas as maiores irrupes de gua na minerao mundial, porm muitas outras irrupes extraordinrias tm acontecido na minerao chinesa.

m / t

+275s 7s 9s 12s

-300 -400 -500 -600

14s k1

o1

Figura 3. Cavidade por colapso na mina de Fanggezhuang (BAIyING, et al., 1988; PEI, 1988)


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Por sua vez, as previses da mina de linhito em Megalpolis (Peloponeso, Grcia) so de bombeamento de 13 m3/t de linhito durante os 11 primeiros anos, a partir dos quais seria reduzido a 4 m3/t (SPILIOTIS, 1978). Nessa jazida, de 500 milhes de toneladas de linhito, estimava-se a necessidade de se bombear reservas de 245x106 m3 de gua para se atingir a profundidade final (70 m), s quais deveriam ser adicionados volumes a serem bombeados anualmente de 35x106m3. Todos os dados aqui expostos manifestam bem as elevadas afluncias de gua que, em muitas ocasies, requerem ser drenadas nas operaes de minerao. Em todo caso, de acordo com a nossa experincia, os maiores aportes esto relacionados aos ambientes crsticos.

tos hidrogeolgicos heterogneos, normal quando a gua procede de: intercepo de condutos preferenciais em um mdio heterogneo; acesso a compartimentos estanques mais ou menos confinados; colapsos de teto que afetam aqferos sobrepostos; subpresses de lapa devidas presso de aqferos confinados, cujas guas irrompem atravs da camada protetora; ou infiltraes rpidas relacionadas com perodos de chuvas muito intensas. Trata-se de fluxos em regime turbulento, que podem arrastar importantes quantidades de matria slida em suspenso. Se as irrupes acontecerem em lavras desenvolvidas sem a preservao da camada protetora, a evoluo de vazes costuma apresentar incrementos mais lentos que quando existe tal camada; igualmente, a representao das percentagens de irrupes para diferentes vazes apresenta a forma da curva de Gauss, mais suave quando no existe essa camada do que quando existe (SCHMIEDER, 1978a) (Figura 4).

5.2 EVoluo DaS VaZES SEGuNDo a cuRVa DE GauSSEm muitas explotaes freqente que se produzam grandes irrupes de gua, com forte incremento inicial da vazo e paulatina reduo desta, transcorrido um certo tempo, at se chegar a uma relativa estabilizao. Esse comportamento, tpico de contex-

Irrupo(%) 20 10 0

Irrupo So = 0 - 100 m q = 4,3 m/min(%)

B

20 10

So = 0 - 100 m q = 2,1 m/min mr = 5 m mr = 10 m q = 0,9 m/min q0,01 0,1 1,0

q0,01 0,1

(A)

1,0

10

100

vazo

m /min3

0

(B)

10

100

vazo

m3/min

Figura 4. Freqncia de relao entre irrupes de guas sem efeito da camada protetora (A) e com efeito da camada protetora (B) (SCHMIEDER, 1978a)

26


Um exemplo tpico pode ser o das minas de ouro do Far West Rand (frica do Sul), com um aqfero crstico acima, em dolomitos com 1.200 m de espessura e com um volume de gua subterrnea armazenada estimado em 2.200x106 m3 (SCHWARTz; MIDGLEy, 1975 em WOLMARANS; GUISE-BROWN, 1978). A intercepo dos diques de sienito (distantes entre cinco e dezesseis quilmetros), que compartimentam este aqfero, tem dado lugar a freqentes irrupes de gua, com grandes vazes mximas, como a ocorrida na mina Driefontein, a 874 m de profundidade, que atingiu 4.500 m3/hora, em um setor que previamente tinha sido definido como isento de gua emx 10 L/ms 10.000 8.0006

fissuras, por quase no ter dado gua nas sondagens de reconhecimento. A drenagem das minas de Driefontein West & East chegou a superar os 14.000 m3/h para se estabilizar em 3.500 m3/h transcorridos sete anos (Figura 5). Em quatro minas dessa rea, com 25 anos em mdia de atividade, havia sido bombeado at 1976 um total de 1997x106 m3. Nessas condies, lgico que as tentativas de perfurao de poos de mina (shafts) foram infrutferas entre 1898 e 1930, data na qual foi introduzida a cimentao, permitindo a finalizao do primeiro poo em 1934 (desde ento mais de uma dzia de minas perfuraram seus poos) (WOLMARANS; GUISE-BROWN, 1978).

vazo

6.000 4.000 2.000 0 1969

gua bombeada da mina Driefontein

Depresso ao nvel do aqufero1971

Ano

1973

1975

Figura 5. Vazo bombeada e depresso obtida no aqfero nas minas Driefontein West & East (WOLMARANS; GUISE-BROWN, 1978)

Um outro caso a ser citado o da lavra mais profunda da mina subterrnea de carvo de Berga (Barcelona, Espanha), onde a subpresso do aqfero crstico provocava a irrupo da gua confinada subjacente, ao se produzir a ruptura e o levantamento do solo em reas abatidas e j lavradas, com afluncias importantes e difceis de serem reduzidas. Nessa mesma mina, outros aportes rpidos importantes esto relacionados com chuvas intensas e infiltrao desde a superfcie atravs de frentes de lavras subterrneas abandonadas.

Uma afluncia rpida de gua, imediatamente aps os desmontes por exploso, produziu-se em dois trechos do tnel de Juktan (Sucia), que alcanaram vazes iniciais de 648 e 306 m3/h, estabilizadas em um curto intervalo de tempo em 126 m3/h em cada caso (Figura 6). Ambas as irrupes estiveram ligadas a trechos de 20 e 35 m de comprimento, com intenso fraturamento subvertical (CARLSSON; OLSSON, 1978). Tambm poderamos incluir aqui o caso da mina La Oportuna (Andorra, Teruel), de explotao


27

vazo900 Derrame de gua D Derrame de gua C

720

m / h

540

360

180

1975

1976

1977

ano

Figura 6. Aportes de gua durante a construo do tnel Jukta (Sucia) (CARLSSON; OLSON, 1978)

subterrnea de carvo, na qual se produziu uma srie de irrupes, como conseqncia de colapsos de teto, e a conseqente intercomunicao com o sistema aqfero detrtico multicamada sobreposto. A drenagem aportou areias e argilas plsticas, que acabaram colmatando a zona colapsada, at se restituir a afluncia de gua situao anteriror irrupo. Na minerao de carvo na ndia, igualmente a outras reas afetadas sazonalmente por intensas chuvas de carter tropical, so tpicos os incrementos de vazo nesses perodos climticos. Assim acontece com as chuvas torrenciais, que aportam precipitaes de at 800 mm em 24 horas no norte de Bihar (BANERJEE; SHyLIENGER, 1978), onde durante as grandes chuvas de 1975, um grande nmero de minas profundas ficou inundado. Ns constatamos na mina de Vazante (Minas Gerais, Brasil) que a drenagem, apesar de sua intensidade, pouco consegue rebaixar os nveis piezomtricos nos anos intensamente chuvosos. Na mina de cromita de Domokos (Grcia), tm sido registradas irrupes de gua de 500 m3/h, com incrementos quase imediatos aps as chuvas, para passar na estiagem a vazes normais de 320 m3/h. A jazida est localizada, principalmente, em peridoti-

tos, com fraturamento subvertical que atinge a superfcie, atravs do qual so produzidas essas entradas de gua, que acontecem, fundamentalmente, nas partes altas da mina. Para um bombeamento anual de 3,5x106 m3, 75% foi bombeado a menos de 80 m de profundidade (MARINOS et al., 1978). Bombeamentos extraordinrios de drenagem relacionados a chuvas muito intensas, tiveram de ser realizados em 1973 na mina de ferro de Marquesado (Granada, Espanha), ao se produzir uma chuva catastrfica, que causou a ruptura dos diques que mantinham o curso das guas pluviais e a entrada das guas na explotao, com inundao do fundo da cava. Tambm em muitos casos de minerao subterrnea com processos de colapso, que provocam subsidncias sobre grandes superfcies, produzemse entradas rpidas de gua em pocas de chuva, que originam picos importantes nas vazes extradas. Nesses casos, as entradas podem corresponder no s a precipitaes diretas sobre reas de colapso, mas tambm sobre a bacia vertente interceptada por elas, e sobre a rede hidrogrfica que escoa sobre essa superfcie. Isso acontece, por exemplo, na mina de Konkola, onde a subsidncia afeta os rios Lubenguele e Kakosa (Figura 7) (FRASA, 1993).

28


LEGENDA CidadeKa nd uw

Shaft SubsidnciaLu be ng ele

mba Kabu

e

Dolina Finos e Estril gua Depresso inundvelEscala Grfica: 1 2 3 km

Lube

ngele

KA FU E

RI VE

R

Kachiva W est Stream

Fitobala We st Stream

Hippo Pool

Figura 7. Interferncia da rea de subsidncia sobre os crregos Lubenguele e Kakosa na mina Konkola (FRASA, 1993)

Fitobala Eas

t Stream

m Strea

N O S L

osa Kak


29

Das 94 reas de minerao afetadas por colapsos (principalmente no sul da China), Pei (1988) destaca a mina de Enkou com 6.100 colapsos que afetaram edifcios e campos agrcolas e destruram oito pequenas barragens e, onde a entrada de gua de superfcie, atravs desses abatimentos, significou passar de um aporte de 1.300 m 3/h a 4.250 m 3/h. Destaca-se ainda a mina de chumbo-zinco de Siding, com mais de 6 mil colapsos, inundada nas chuvas do vero de 1976, por entrada dos rios atravs das cavidades de

colapso e a mina de carvo de Meintanba, com mais de 2 mil colapsos e mais de vinte invases de gua e lama. Conseqncia tambm do efeito das subsidncias so as variaes de vazo registradas nas minas da Pensilvnia, que se relacionam perfeitamente com as variaes de vazo nos rios (Figura 8) (GROWITz, 1978). Nesse sentido, a drenagem de minas com seu correspondente rebaixamento do nvel piezomtrico pode fazer que os rios percam sua vazo ao percorrer a rea drenada.

34 32 30 283 Descarga mdia diria (m / seg)

Drenagem da mina Escoamento superficial

26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

dias / ms

Figura 8. Hidrogramas de drenagem de mina e escoamento para o ano de 1975 nas minas de carvo na Pensilvnia (GROWITz, 1978)

Quando se produzem, ou existe risco de se produzirem, esses fortes aumentos temporais de vazo, recomendvel a construo de depsitos subterrneos para a acumulao e a regulao dos picos de vazo. Assim, no campo carbonfero de Jharia (ndia), as variaes de bombeamento entre os perodos de mxima e os perodos de mnima, so da ordem de

4 a 1. Isso pode ser evidenciado na correlao dos registros mensais de chuvas com o consumo energtico (Figuras 9 e 10), com uma defasagem da ordem de um ms entre ambos os picos, j que os bombeamentos se prolongam por mais tempo, em razo do tempo necessrio para a percolao das chuvas (BANERJEE; SHyLIENGER, 1978).

30


22 21

400

Consumo energtico (x 106 KWH / ms)

20

18 17 16 15 14 13 12 11 10 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ 100 200

Precipitao Consumo energtico

Abril 1974 - Maro 1975

Figura 9. Consumo energtico mensal e pluviometria. B. C. C. L. Jharia Coaldfield, ndia (BANERJEE; SHyLIENGER, 1978)

De igual forma, na mina de Reocn (Cantabria, Espanha), a convenincia de se realizarem bombeamentos noturnos, com tarifa de energia mais re-

duzida, justificou o manejo de parte da gua, com depsitos subterrneos para acumulao durante o dia (FERNNDEz RUBIO, 1980).

Foto 1. Crrego do Feijo, Minas Gerais - Brasil

Pluviometria mensal (mm)

19

300


31

Foto 2. Poo Sistema de checagem Reinjeo na Mina de Cobre a cu aberto (Sevilha, Espanha)

5.3 EVoluo DE VaZo cREScENtE No tEMpoAs vazes drenadas podem sofrer um incremento paulatino no tempo como conseqncia, fundamentalmente do aprofundamento da lavra e do aumento da sua extenso (escavao a cu aberto ou subterrnea). Esse incremento supe um aumento do cone de drenagem, possibilitando a entrada de mais escoamento superficial e a recarga induzida de outros aqferos. Esse caso pode desembocar no anterior, transcorrido um tempo mais ou menos longo, se os trabalhos da mina reduzirem sua extenso na superfcie ou seu aprofundamento. Um exemplo tpico desse comportamento pode ser observado na mina subterrnea de Reocn (Cantabria, Espanha), onde ao longo de um perodo de muitos anos foi produzido um aumento anual mdio na vazo de 126 m3/h (Figura 11). Sem dvida, esse afluxo de gua est sujeito a variaes mais ou menos importantes em funo das chuvas (infiltrao atravs de um sistema crstico muito desenvolvido e antigas frentes de lavra), intercepo de falhas drenantes e regulao provocada mediante armazenamento de gua na prpria cava. Pelo contrrio, na mina de cobre de Nchanga, com um bombeamento de 870x106 m3 (perodo de 1953 a 1978), fala-se de um incremento mdio de apenas 25 m3/h, apesar da expanso do desaguamento tanto em extenso horizontal quanto em profundidade, o que pode ser interpretado como uma conseqncia do atingimento da vazo potencial mxima de afluncia do sistema hidrogeolgico. Nessa mina, os poos de drenagem manifestam rpidos incrementos de vazo imediatamente aps o incio das chuvas, o que sugere uma recarga fcil pela superfcie (STALKER; SCHIANNINI, 1978). Na mina de cobre de Mufulira (zmbia), o registro de vinte anos acusa algum aumento com certas oscilaes em um intervalo entre 3.000 e 4.250 m3/h (Figura 10) (WIGHTMAN, 1978).

Foto: David lorca

32


110.000

100.000

vazo m 3/ dia

90.000

80.000

70.000

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

Dias

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

Na mina subterrnea de linhito de Aliveri (Grcia), foi produzida uma irrupo sbita em um recorte (crosscuts) do subnvel -38 m. Os 120 m3/h de gua iniciais foram duplicados aps duas horas e chegaram at 900 m3/h dois dias mais tarde (Figura 11). Foi necessrio fechar a galeria mediante uma barragem de concreto, injetar as paredes da galeria a jusante e injetar, finalmente, cimento atravs das tubulaes de drenagem da barragem para isolar a gua, a fim de se dar continuidade lavra 27 dias depois (MARINOS et al., 1978).

Figura 10. Bombeamento mdio de gua por dia na mina de Mufulira, zmbia (WIGHTMAN, 1978)

900 800 700

vazo m / h3

600 500 400 300 200 1000 0 .3 0 07.30 10.00 1 3 .0 0 2 1 .0 0 23.00 1 7 .0 0 20.00 03.00 07.00

0

1

2

3

Dias

4

5

6

Figura 11. Desenvolvimento de uma irrupo de gua na Mina Alivieri, Grcia (MARINOS et al., 1978)

O aumento do bombeamento com o tempo se deduz tambm ao se comparar as vazes drenadas pelo conjunto de minas de carvo da Pensilvnia, que passaram de 68.220 m 3 /h em 1941 a 93.960 m 3 /h em 1975 (GROWITz, 1978), o que pode ser interpretado como efeito do aumento da superfcie afetada pela la-

vra a cu aberto. Esse aumento de vazo foi acompanhado de uma melhoria na qualidade da gua bombeada.

5.4 VaZo coNStaNtESo freqentes os casos de drenagem de minas com uma vazo que se mantm relativamente constante


33

Recs k

ao longo de grandes perodos de tempo. Isso pode acontecer por vrias circunstncias: como conseqncia de regulao da drenagem atravs de furos (drenos), com suas correspondentes vlvulas de fechamento, para se ajustar a afluncia capacidade de bombeamento instalada; provocado pelo somatrio do esgotamento da componente de reservas do aqfero, correspondentes a uma profundidade de drenagem, e do aumento em conseqncia da extenso da lavra; como derivao da drenagem em um sistema aqfero multicamada com efeitos de gotejamento atravs de aquitardos intermedirios; e como conseqncia da diminuio de reservas hidrogeolgicas compensada com o incremento de gua exgena aportada para os trabalhos da lavra. Nesse sentido, deve-se considerar que a freqente diminuio da permeabilidade com a profundidade incide notoriamente na reduo de afluncias de gua conforme avana a profundidade

da explotao. Um exemplo muito didtico o mencionado por Schmieder (1978a) para a variao da permeabilidade em um conjunto de minas hngaras em diversos contextos hidrogeolgicos (Figura 12). De nossa parte, observamos o mesmo comportamento em minas que se desenvolvem em ambientes hidrogeolgicos relativamente homogneos.0 100 10-8

10

-7

10

-6

10

-5

10

-4

10

-3

10 K

-2

m/s

300

Profundidade (m)

500 600 700 800 900 1000Rec sk

Nogye gyhazd

400

Nog yegy

200

hazd

Ny

irad

1 2 3

Calcrio Dolomita Andesita

Figura 12. Variao de fator de filtrao com a profundidade em rochas crsticas fraturadas nas minas hngaras (SCHMIEDER, 1978a)Foto: R. F. Rubio

Foto 3. Drenagem mediante sondagens subhorizontais em frente de Galeria na Mina subterrnea de cobre da Konkola (zambia), da Konkola Copper Mine

34


Exemplos tpicos desse comportamento podem ser os correspondentes aos bombeamentos da mina Konkola (zmbia), com vazo total de bombeamento regulada mediante o controle de abertura ou fechamento de vlvulas, instaladas sistematicamente nos furos subterrneos de drenagem (gua controlada) (MULENGA, 1991).

Tambm a mina de Neves Corvo (Portugal) apresenta uma evoluo de vazes aproximadamente constante como conseqncia de uma situao de equilbrio entre a reduo da vazo devida drenagem de reservas armazenadas e o incremento provocado pela continuidade de operaes de minerao mais profundas e acessos laterais a novas reas (FRASA, 1987).Foto: R. F. Rubio

Foto 4. gua bombeada da Mina de Linhito a cu aberto de CottbusNord (Alemanha), de Laubag


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Na mina de ferro do Marquesado (Granada, Espanha), como conseqncia de uma alimentao induzida, procedente de aqferos parcialmente isolados por aquitardos, ocorreram vazes semiconstantes, uma vez que o bombeamento em furos verticais realizados no interior da cava, atingiu um regime de equilbrio para cada profundidade de drenagem (MEDINA SALCEDO et al, 1977).

a extrao das reservas acumuladas entre o cone j estabilizado e o imposto para o novo nvel de lavra. O terceiro tipo, o de irrupo brusca, tem a sua evoluo no tempo correspondente formulada para as curvas de esgotamento de mananciais: Qt = Q0e-t Qt = Q0(1 + t)-1

5.5 EVoluo DE VaZo DEcREScENtE coM o tEMpoEsse comportamento normal quando a drenagem ou a irrupo produzida nas circunstncias seguintes: drenagem em regime no permanente, mediante bombeamentos a rebaixamento constante, atravs de poos verticais, imposta pela profundidade das bombas; drenagem com fase inicial na qual predomina a captao integral dos recursos somada s reservas acumuladas com gradativa diminuio de reservas e a manuteno dos recursos; e aps uma irrupo brusca de gua na mina, por qualquer causa. Os dois primeiros casos podem ocorrer ao longo da vida da mina ou por etapas, quando, periodicamente, se impem novos nveis de drenagem. Esse foi o comportamento observado na mina de ferro Castilla (Guadalajara, Espanha), lavra a cu aberto drenada mediante furos verticais localizados na periferia e em seu interior, cada vez que se fez necessrio deprimir o nvel fretico para rebaixar a frente de lavra a um novo piso (FERNNDEz RUBIO, 1974). Podemos igualmente incluir o caso da mina de ferro a cu aberto do Marquesado (Granada, Espanha), onde, cada vez que foi necessrio o rebaixamento do nvel dinmico para aprofundar-se a cava, foi preciso intensificar o bombeamento, objetivando

Qt Q0

onde: aporte no tempo t, aporte inicial (tempo 0), e coeficiente de esgotamento.

A descarga total (Q) est dada pela integrao de Qt durante o perodo que durar a irrupo de gua: Q = Q0 -1 Q = Q0 -1 Ln(1 + t)

zhongling (1988), ao estudar 74 irrupes de gua, com registros de vazo mxima de irrupo e de presso hidrulica inicial, estabelece a seguinte relao: Qmx = (Ht1/2 - Hi1/2)

Qmx Ht Hi

onde: vazo mxima de irrupo (m3/h), coeficiente de irrupo (aproximadamente 3.600 m3/h), presso hidrulica total no ponto de irrupo (atmosferas), e incio da presso hidrulica (atmosferas).

Essa equao similar da hidrulica de tubulaes. Hi varia de acordo com o tipo de minas, e zhongling (1988) estabelece trs diferentes categorias para minas de carvo e de ferro em ambientes crsticos da China:

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Categoria A: grandes aqferos crsticos e suficiente recarga (escoamento superficial abundante). Cavidades bem desenvolvidas, com condutos abertos e escasso preenchimento. Se a mina ou o tnel forem pouco profundos (200 a 250 m sob o nvel piezomtrico), Hi pode ser considerado 4 atmosferas. A equao a aplicar : Qmx = 3.600 (Ht1/2 - 2). Categoria B: aqferos crsticos profundos no aflorantes, mas extensos e potentes. Preenchimento arenoso em cavidades de dissoluo e muitos dos condutos transmissivos completamente abertos. Se a mina estiver de 200 a 400 m sob o nvel piezomtrico, Hi pode ser considerado entre 7,5 e 8 atmosferas. A equao a aplicar : Qmx = 3.600 (Ht1/2 - 2,75). Categoria C: condies semelhantes Categoria B, com a diferena de que na Categoria C a gua transmitida atravs de falhas ou camadas finas de calcrios, ou existem aqfugos entre a mina e o aqfero. Ao fluir a gua atravs de tais obstculos, a presso hidrulica sofre grandes perdas, e Hi tem valores entre 12 e 13 atmosferas. A equao a aplicar : Qmx = 3.600 (Ht1/2 - 3,5). Para essas 74 irrupes bem documentadas, zhongling (1988) chega representao da (Figura 13).

10 A 8

vazo (m / h)

B 6

4

C

2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

A Qmx = 3.600 (Ht 1/2- 2)

B Qmx = 3.600 (Ht1/2 - 2,75) Presso (atm)

C Qmx = 3.600 (Ht1/2 - 3,5)

Figura 13. Irrupes imprevistas de gua nas minas de carvo e ferro em ambientes crsticos da China (zHONGLING, 1988)

5.6 EVoluES MIStaSEm muitos casos, a evoluo da vazo ao longo do tempo segue comportamentos que so a combinao dos expostos anteriormente. Assim, poderamos fazer referncia mina de Morro da Usina, em Vazante, Minas Gerais (Brasil), na qual os testes de bombeamento, em escala real, foram realizados incrementando gradativamente a vazo drenada, at se atingir o mximo bombevel com o equipamento disponvel. Nesse caso, a regulao foi conseguida incorporando furos de drenagem controlados por vlvulas (FRASA, 1991).Foto: R. F. Rubio

Foto 5. Inundao controlada post-fechamento na Mina de ferro de guas Claras (Minas Gerais), da MBR-CAEMI


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Foto 6. Instalao de drenagem na Mina Bajo de La Alumbrera (Catamarca, Argentina)

6 a Gua DE MINa: atIVo aMbIENtalSe forem aplicadas as tecnologias adequadas, a gua de mina pode ser um importante ativo que deve ser integrado gesto dos recursos hdricos. A esse respeito, deve-se destacar que os aqferos, no ambiente da minerao, so semelhantes queles que, em muitas ocasies, so objeto de bombeamento para atender as demandas de gua para o abastecimento urbano, agrcola e industrial. Quando isso acontece, necessrio empregar a tcnica de drenagem preventiva em avano (DPA) que, de uma forma bem simplificada, consiste em se extrair gua do aqfero em setores afastados a uma certa distncia da lavra, de maneira que essas guas no sejam afetadas pelas operaes na mina. Nessas condies, em quaisquer jazidas, inclusive as potencialmente mais contaminantes, como poderia ser uma jazida de pirita, se for captada gua com um furo na zona saturada no explorada, essa gua poder ter uma qualidade que permita sua aplicao em muitos usos. Dessa forma, consegue-se o duplo objetivo de rebaixar o nvel piezomtrico abaixo das cotas da frente de lavra, podendo-se obter, ao mesmo tempo, uma gua tima para atender s demandas das operaes de minerao e a de abastecimentos de quaisquer tipos. Quando essa DPA aplicada apropriadamente, extramos simplesmente gua de um aqfero que no percebe nosso objetivo de drenagem da mina e, como conseqncia, sua qualidade equivale da gua que seria captada nesse aqfero subterrneo. A seguir, apresentamos alguns exemplos dessas atuaes.

6.1 MINa DE ZINco DE REocN (caNtabRIa, ESpaNHa)Um caso especialmente interessante o da mina subterrnea de Reocn (Santander, Espanha), de sulfetos complexos, na qual implantamos a DPA, com uma vazo mdia de 1.200 L/s, de gua de qualidade, que

Foto: R. F. Rubio

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alm de atender a todos os requerimentos da mina, foi empregada para o abastecimento de grandes indstrias e para a manuteno da vazo ecolgica dos rios at o cessar do bombeamento.

6.2 MINaS DE caRVo-bauxIta No ENtoRNo Do laGo balatN (HuNGRIa)Por seu carter espetacular, deve mencionar-se a drenagem das minas situadas ao norte do Lago Balatn (Hungria), das quais se tem extrado milhares de milhes de metros cbicos de gua mediante poos de drenagem em avano perfurados na superfcie e no interior. Nessas minas, junto com a produo anual de carvo e bauxita, so includas toneladas de trutas criadas nas guas de drenagem (no esqueamos que o melhor teste de qualidade de gua so as prprias trutas), assim como os milhes de metros cbicos dessas guas destinados ao abastecimento de, aproximadamente, meio milho de habitantes. A drenagem realizada a partir de uma srie de poos situados no entorno das lavras subterrneas, dos quais bombeada uma gua sem problemas de qualidade e de uso direto para atender s demandas mencionadas.

ciais para no contaminar essa gua, conseguindo-se uma qualidade satisfatria. Dessa gua, aproximadamente 5% destinada ao consumo da mina; 10% irrigao de cerca de 2.000 hectares (superfcie em contnuo aumento); e 85% reinjetado no mesmo sistema hidrogeolgico, distncia, mediante poos profundos e recarga atravs de barragens de superfcie. A gua de drenagem, devido sua temperatura superior a 60 oC, resfriada at 32 oC, em um sistema de aerao e em uma barragem onde, simultaneamente, reduzido o contedo solvel de CaCO3 (procedente das rochas carbonatadas). Na nova mina subterrnea Meikle, localizada nas proximidades, devido elevada temperatura da rocha (57 oC), se requer um sistema de refrigerao interior. Nesse caso, a gua extrada passa por torres de resfriamento e bombeada para um resfriador de ar para a refrigerao da mina.

6.4 MINa DE FERRo capo xaVIER (MINaS GERaIS, bRaSIl)Essa jazida, com reservas explorveis de 140 milhes de toneladas de ferro de alto teor, est localizada no denominado Quadriltero Ferrfero, 15 km ao sul da cidade de Belo Horizonte, a montante de captaes para abastecimento urbano, e junto a uma mata tropical protegida. Tudo isso obrigou que fosse feito um planejamento de lavra muito cuidadoso para a preservao dos recursos hdricos e ambientais com o objetivo de minimizar o impacto da drenagem da mina e conseguir melhoras nas condies de gesto do aqfero. Isso foi conseguido aps um trabalho muito detalhado, com a compilao e o estudo de todas as informaes meteorolgicas, hidrolgicas, geolgicas e hidrogeolgicas, que nos permitiram projetar os critrios de proteo hidrolgica, mediante um sistema de drenagem preventiva em avano (dez furos

6.3 MINa DE ouRo DE bEtZE-poSt (caRlIN tREND, NEVaDa, Eua)Essa importante jazida, explorada a cu aberto por Barrick, corresponde a um depsito epitermal de ouro, localizado em carbonatos metamorfizados do Devoniano e em rochas intrusivas que hospedaram o ouro. Suas condicionantes hidrogeolgicas so um tanto especiais pela presena de um importante aqfero com guas de elevada temperatura. A drenagem da mina realizada a partir de poos, perimetrais e no interior da cava, bombeando 3.670 litros/segundo. So tomados cuidados espe-


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de drenagem e dezenas de piezmetros de controle), tudo isso sujeito a uma minuciosa normativa de controle e acompanhamento para compatibilizar a lavra da mina com o abastecimento de gua da cidade. A atuao foi focalizada em compatibilizar a drenagem com a manuteno da qualidade da gua captada para o abastecimento da cidade de Belo Horizonte, incrementando as condies de garantia de fornecimento, otimizando a gesto hdrica, especialmente importante em uma rea com pluviometria muito irregular, variando entre menos de 500 mm e mais de 2.800 mm/ano, com a possibilidade de contribuir, com um ambiente lacustre para a biodiversidade da regio. Dessa forma, foi programada toda a atividade da minerao, desde seu incio, para se dispor, ao trmino da vida da mina, de um lago na cava final (60 milhes de metros cbicos de capacidade), com gua de qualidade, que contribuir para biodiversidade dessa rea e melhorar a paisagem. A esse respeito, realizamos estudos detalhados para evitar a eutrofizao e a salinidade das guas, completados com o desenho de um sistema de gesto ambiental, para garantir os objetivos propostos e, especialmente, os efeitos positivos sobre os recursos hdricos.

intuito de interceptar a gua subterrnea, evitando seu contato com o minrio oxidvel, complementado com um sistema de furos de reinjeo, situados a 2-3 km da cava. Dessa maneira, a gua de drenagem e injeo (estimada em 200-250 L/s) circular em circuito fechado e contnuo durante a operao da mina, retornando ao aqfero toda a gua extrada. O dispositivo foi projetado com base em modelos matemticos e foi testado com ensaios reais de bombeamentoinjeo de longa durao. Para a gua requerida pelo projeto da mina, reduzida a quantidades mnimas pela reciclagem, a fonte principal de fornecimento ser constituda de guas residuais depuradas da cidade de Sevilha, captadas durante os sete meses do inverno, para no afetar a vazo do rio Guadalquivir durante o perodo de seca.

6.6 MINaS DE lINHIto DE cottbuS-NoRtH E JNScHwalDE (alEMaNHa)Essas minas esto localizadas no setor mais oriental da Alemanha, prximas a Polnia. Trata-se de cavas nas quais se tem que desmontar uma cobertura de materiais detrticos e argilosos, no consolidados, que recobrem as camadas de linhito, sensivelmente sub-horizontais, que so extradas de forma seletiva. A gua subterrnea drenada mediante furos perimetrais profundos, e a gua de afluncia superficial cava, aps ser submetida a um processo de clarificao muito eficaz, empregada em 50% na produo de vapor e na refrigerao da central trmica, enquanto os restantes 50% so lanados aos rios Spree e Schwarze Elster. A qualidade dessa gua to boa que utilizada na piscicultura e alimenta lagos com condies ideais para a vida de um grande nmero de aves aquticas (garas, gaivotas, cisnes, cegonhas, entre outras).

6.5 MINa DE cobRE laS cRucES (SEVIlHa, ESpaNHa)Essa jazida, situada na Faixa Pirtica Ibrica, est localizada sob um aqfero protegido, devido ao seu uso para o abastecimento e a irrigao, motivo pelo qual a lavra da mina no deve afetar nem a quantidade nem a qualidade desse aqfero. Por isto, como a lavra a cu aberto da mina requereu a drenagem do aqfero, em toda a rea escavada foi desenhado um sistema de proteo do aqfero, mediante drenagem preventiva em avano, com furos externos e no permetro da cava como

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6.7 MINaS DE FERRo DE SIERRa MENERa (tERuEl E GuaDalaJaRa, ESpaNHa)Um exemplo menos espetacular, mas muito didtico, foi o das minas de ferro de Ojos Negros e Setiles (Teruel e Guadalajara, Espanha), situadas na divisria das bacias hidrogrficas atlntica e mediterrnea, exploradas intensivamente durante dezenas de anos. Nelas, a mineralizao do ferro localiza em contato com um aqfero crstico confinado do Siluriano, composto por calcrios, dolomitos e magnesitos, que se estende a ambos os lados e na zona axial da divisria. Em condies no influenciadas e considerando-se a elevada permeabilidade crstica, a piezometria apresentava-se, em cada massa mineral, confinada por formaes de capa e lapa de baixa permeabilidade em uma quase horizontalidade. A drenagem preventiva em avano foi por ns proposta mediante furos de captao, tanto na periferia quanto nos bancos das cavas, conduzindo todas as guas bombeadas atravs de tubulaes at sua descarga na rede hidrogrfica, a uma distncia tal que se garantisse o no-retorno mina. Essa gua permitiu satisfazer a todas as demandas do empreendimento (fundamentalmente para regar as pistas e suprir a demanda industrial), abastecer o povoado mineiro de Ojos Negros e a cidade de Setiles, fornecer gua a uma lagoa muito afetada pela seca do vero e qual foi dada utilidade recreativa e de lazer, e atender irrigao de reas agrcolas.

nagem foram utilizadas, at o fechamento da mina, sem necessidade de tratamento, para atender irrigao e para a recarga artificial a distncia do prprio aqfero drenado, com o objetivo de evitar a que os irrigantes fossem afetados.

7. a Gua E oS RESDuoS Da MINERaoOutros problemas hidrolgicos nas atividades de minerao podem decorrer das pilhas de minrio e de estril, das barragens de decantao de finos e de rejeitos, assim como dos efluentes lquidos da mina ou das usinas de beneficiamento do minrio.

7.1 RESDuoS SlIDoSAs operaes de minerao requerem a extrao de material estril no mineralizado ou de baixo teor, e geram rejeitos de seu processo de beneficiamento em volumes mais ou menos importantes. Por exemplo, em minas de ferro a cu aberto, freqente a razo estril/minrio de 1/3 a 1/6, e no caso de minrios de cobre, so aproveitados minrios com teores de 0,5%, ou seja, com 99,5% de estril e rejeitos. Esses materiais so acumulados em pilhas de estril e barragens ou pilhas de rejeito, podendo ainda ser utilizados como enchimento das cavidades da mina. Todos esses resduos slidos e as prprias pilhas de minrio, se no forem inertes, sero transformados em fontes potenciais de contaminao hdrica, com a peculiaridade de que seu efeito pode perdurar por longo tempo uma vez finalizadas as atividades da mina. Nesse caso, importante reduzir ao mximo o acesso e a infiltrao de guas (de chuva ou de escoamento superficial). Para isso, quando so reativos, os materiais so colocados de

6.8 MINaS DE FERRo DE alquIFE (GRaNaDa, ESpaNHa)Igualmente, podemos nos referir s minas de ferro de Alquife (Granada, Espanha), cujas guas de dre-


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forma adequada sobre um fundo contnuo impermevel, com uma cobertura tambm impermevel (com drenagem superficial) e terra vegetal para cultivo e restaurao.

8 qualIDaDE DoS EFluENtES DE MINaQuando a atividade minerria produz um efluente, em funo da drenagem de guas subterrneas ou da afluncia de guas superficiais, preciso assegurar que sua qualidade seja aceitvel. A esse respeito, so muitos os parmetros a se levar em conta e vamonos ocupar de alguns deles.

7.2 EFluENtES lquIDoSMuitas operaes de minerao implicam, obrigatoriamente, uma alterao do sistema hdrico natural. Por exemplo, no caso de a explotao se estender sob o nvel piezomtrico de um aqfero livre ou interceptar um aqfero confinado, deve-se extrair a gua subterrnea enquanto durar a lavra da mina, a qual atuar como um sumidouro no sistema aqfero, graas ao rebaixamento piezomtrico provocado pela drenagem. Por isso, em muitas minas, a quantidade de gua extrada muito maior que a quantidade de gua escoada superficialmente. Dependendo da composio litolgica e mineralgica e do mtodo de drenagem adotado, essas guas podero ser de excelente qualidade (especialmente se for empregada a tcnica que denominamos drenagem preventiva em avano) e descarregadas diretamente na rede hidrogrfica ou serem aproveitadas para abastecimentos irrigao e usos industriais. Mas quando se apresentam problemas de acidez, metais pesados, elevada salinidade, etc. e a gua no atinge os padres para seu lanamento, deve ser acumulada em barragens de evaporao ou ser submetida a um tratamento adequado at se conseguir uma qualidade aceitvel para sua descarga. Na quantidade e, especialmente, na qualidade das guas residuais produzidas pela minerao influencia o processo de beneficiamento do minrio, a idade dos equipamentos e o dimensionamento, do processo.

8.1 tEMpERatuRa Da GuaA temperatura da gua de drenagem um primeiro parmetro a ser considerado. Efetivamente, de acordo com o gradiente geotrmico, a temperatura do subsolo e, portanto a da gua subterrnea em contato com ele vai-se incrementando a uma mdia de 3 oC a cada 100 m de profundidade, o que significa que, para profundidades normais na minerao subterrnea, de vrias centenas de metros e inclusive de milhares de metros, a temperatura alcanada pela gua de drenagem supera os 30 ou 40 oC. Em alguns casos, como na Mina Konkola em Chililabombwe (zmbia), os gradientes so anormalmente baixos (somente 0,1 oC a cada 100 m), como conseqncia da grande afluncia de gua superficial que refrigera a rocha. As guas quentes, antes de seu lanamento em cursos dgua, requerem uma reduo trmica, como feito nas instalaes da mina de Betze-Post (Utah, EUA). Nesses casos, possvel se obter uma recuperao do calor mediante dispositivos de troca de calor.

8.2 SlIDoS EM SuSpENSoOutra causa freqente de alterao da qualidade da gua so os slidos em suspenso. Para se evitar esse problema, so adicionados floculantes e/ou empre-

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gadas barragens de decantao, muitas vezes acompanhadas de filtros biolgicos, formando extensas reas midas. Nas estaes de tratamento de guas de mina (ETAM), so utilizados, com freqncia, processos fsicos e qumicos para facilitar a floculao e a deposio dos slidos em suspenso, obtendo-se um efluente final em conformidade com as normas de qualidade. Este o caso do tratamento das guas de drenagem da mina de sulfetos complexos de Neves Corvo (Portugal), onde a gua circula por uma barragem em forma de U, cujo percurso leva trs dias decantando os slidos, alm de promover a correo de seu elevado pH, com adio de CO2. Igualmente nas minas a cu aberto de linhitos, na Alemanha e na Polnia, imprescindvel o tratamento para eliminar o grande volume de slidos em suspenso, procedentes dos materiais de origem glacial que cobrem as jazidas de carvo. Outro exemplo relevante desse tratamento por decantao o realizado na mina Morro da Usina, em Vazante, Minas Gerais, Brasil. Os sistemas de drenagem e tratamento devem ser dimensionados para enfrentar chuvas de intensidade excepcional. A seleo do perodo de retorno depende das conseqncias econmicas e ambientais, que poderia produzir a falha do sistema de drenagem e/ou de tratamento, em comparao com o custo de se aumentar a capacidade de armazenamento e/ou de tratamento.

tncia outros sulfetos), exposta s condies atmosfricas, como resultado da lavra da mina. No caso de pilhas de estril, a formao de guas cidas inicia-se na parte mais superficial e, por serem essas pilhas permeveis, as guas infiltram-se, lixiviam rochas e metais e surgem ao p das pilhas, afetando seriamente o desenvolvimento da vegetao e, como conseqncia, incrementando os processos erosivos. Sem entrar em detalhes, que so abordados em bibliografia especfica, pode-se destacar que quatro elementos so condicionantes imprescindveis na gnese dessas guas: pirita, mineral onipresente no solo; oxignio, parte substancial nos poros e nas cavidades do solo no saturado; gua, presente no solo em forma de umidade ou de fluxo; e bactrias acidfilas (principalmente a Thiobacillus ferroxidans). Essa conjuno de fatores aparece em muitos contextos da minerao, mas especialmente nas lavras de sulfetos complexos e de carvo, muitas delas com muitos anos de atividade de minerao e alteraes ambientais notrias. No caso de afloramentos de rochas pirticas, como os da Faixa Pirtica Ibrica, no sudoeste da Pennsula Ibrica, o processo de oxidao aerbica j existia no Pleistoceno, com formao de guas cidas, lixiviao e transporte de metais pesados por meio do escoamento superficial. Uma conseqncia desse processo natural de lixiviao foi precisamente, o enriquecimento em ouro na parte superficial alterada (gossan) objeto da lavra. As guas cidas atacam as rochas e os minerais, em seu percurso superficial e subterrneo, originando altas concentraes de alguns ons em maior ou menor grau, de acordo com a composio da rocha

8.3 DRENaGEM cIDa DE MINaEntre os problemas mais graves que na minerao tem de se enfrentar, encontra-se o referente drenagem de guas cidas, que podem afetar de forma importante qualidade das guas. Essas guas cidas podem se formar tanto no interior da cava da mina quanto em sistemas de deposio de estril ou rejeito pela oxidao da pirita (FeS2) (e com menor impor-


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ou do mineral (cobre, chumbo, zinco, nquel, prata, flor, urnio, antimnio, mercrio, cromo, selnio, cdmio, arsnio, alumnio, mangans etc.). Quando as guas cidas entram em contato com materiais carbonatados elas so alcalinizadas, produzindo-se a precipitao de certos ons metlicos, exceto aqueles que requerem alcalinidade muito maior para se precipitar. Tanto sob o aspecto quantitativo quanto sob o qualitativo, a drenagem cida de mina varia muito de uma mina a outra, e acusa flutuaes ligadas aos ciclos de chuvas, com variaes na concentrao de metais pesados, que costumam indicar: lento aumento ao longo dos meses secos; brusco incremento aps as primeiras chuvas; e diminuio gradativa na poca de chuvas.

9 coNtRolE Da qualIDaDE Da Gua9.1 MtoDoS DE pREVENoQuando a qualidade da gua da mina afetada, deve ser tratada de maneira eficaz para minimizar o efeito contaminante, mas, antes de se chegar a essa circunstncia, o mais importante evitar ou reduzir a contaminao. Para isso, h de se considerar que a contaminao derivada de atividades de minerao est estreitamente relacionada com os mtodos de lavra, o aporte de guas (superficiais e subterrneas) e o tratamento destas. A respeito das formas de atuao, cabe indicar que, em geral, a ao no se restringe a um nico procedimento, mas a uma combinao de vrios, sendo implantada em funo do problema especfico a resolver, pois sua eficincia pode ser muito diferente de um caso para outro. Seja como for, muito importante planejar as operaes de preveno da contaminao desde o

incio da lavra, e continuar sem interrupo at o seu fechamento. Com um adequado planejamento, pode-se evitar ou, pelo menos, minimizar a contaminao, e caso esta se produza, pode-se aplicar um tratamento corretivo. Na preveno, deve-se ressaltar que um aspecto importante a se ter sempre em conta a maior reduo possvel da entrada de guas (superficiais ou subterrneas) na rea de lavra. No caso de haver risco de surgimento de guas cidas em ambientes pirticos, e considerando que no possvel evitar a presena de pirita, so pertinentes, a princpio, as seguintes aes: impedir o acesso da gua mediante adequadas barreiras geolgicas ou de engenharia; evitar a presena de oxignio mediante a inundao da mina ou a submerso em gua dos estreis pirticos; e combater a presena de bactrias mediante bactericidas eficazes (embora seu efeito temporal seja atualmente limitado). Se o aporte de gua at a mina subterrnea ocorre atravs de fissuras ou fraturas localizadas, pode ser suficiente a canalizao, nesses pontos, dos cursos que as alimentam, ou a colocao uma cobertura de baixa permeabilidade ou, ainda, a injeo impermeabilizante dessas vias de acesso. No caso da infiltrao acontecer atravs de uma superfcie extensa, sem estar localizada pontualmente, pode ser conveniente (se for possvel) desviar as guas que fluem a essa rea de infiltrao. No caso de depsitos de estreis ou rejeitos pirticos, pode-se colocar uma cobertura impermevel sobre a superfcie (argila compactada ou geomembrana) para se reduzir ao mnimo o fluxo de gua at o interior dos materiais contaminantes: uma tcnica cara, porm muito eficaz, indicada para depsitos de pequena extenso, que produzam guas txicas e constituam um problema local srio.

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Se as precipitaes atmosfricas e a permeabilidade das rochas forem altas, ser conveniente remodelar os taludes superficiais e fazer sua impermeabilizao para permitir o escoamento sem propiciar eroso. As guas recolhidas devem ser evacuadas para fora do local. Para se obter sucesso, a aplicao dessa tcnica deve estar apoiada em estudos hidrogeolgicos de grande detalhe, pois ser suficiente que uma nica via permevel no seja detectada para que o desvio das guas superficiais fracasse. A inundao pr-planejada de rochas pirticas um procedimento muito prtico para evitar a formao de gua cida. Consiste em inundar a mina (abandonada) ou o depsito de estril e rejeito para que os sulfetos no tenham contato com o oxignio, com o que cessar a oxidao da pirita. No entanto, embora a inundao reduza a oxidao dos sulfetos, pode-se produzir, inicialmente, em alguns casos, um incremento da carga contaminante ao se incorporar minerais pr-oxidados, ou produzir-se uma afluncia de guas j mineralizadas. Atuaes desse tipo, foram programadas por ns, na Espanha e em Portugal, com financiamento da Unio Europia, incluindo: tamponamento e fechamento de drenagens de mina; canais perimetrais, ao redor de mina e depsitos de estril e rejeito, para evitar o acesso de gua; translado de estreis a cavas de mina; e vedao e impermeabilizao de depsitos de estril e rejeito. No caso de minas a cu aberto, os materiais reativos podem ser selados com argilas ou filitos compactados e estabilizados com uma camada de estril no produtor de cido. Em qualquer caso, isto no fcil se a cava estiver em condies de exposio atmosfrica por problemas de manuteno.

9.2 MtoDoS DE coRREoEm presena de guas cidas, como conseqncia de uma atividade de minerao antiga, na qual os requisitos ambientais no foram considerados, deve-se aplicar medidas corretivas. No nos referimos reciclagem e reutilizao, recomendveis sempre que for possvel (descarte zero); nem ao armazenamento e descarga controlada, quando o curso dgua tiver suficiente capacidade de diluio. Estamos nos referindo aplicao de tratamentos ativos com significativos custos operacionais (emprego de produtos qumicos, eletrlise, osmose reversa etc.), ou tratamentos passivos, com baixa manuteno (tanqueamento e evaporao, com areao e oxigenao; lagunagens aerbicas ou anaerbicas; tratamentos brandos, sem adies qumicas ou com poucas adies).

9.3 tRataMENtoS atIVoSOs mtodos qumicos tradicionais para as guas cidas consistem em sua neutralizao mediante aditivos qumicos (normalmente adio de cal), seguidos de areao mecnica (incorporao de oxignio), clarificadores e barragens de decantao. Ao se alcalinizar a gua, com pH acima de 5 e at 8,5-9, muitos metais dissolvidos se hidrolizam e precipitam, enquanto outros metais pesados requerem pH mais alto, o que cria problemas de qualidade do efluente. Se no h limitao no aporte de oxignio, a proporo de oxidao normalmente se incrementa com o aumento do pH, razo pela qual aerao deve seguir-se neutralizao. O precipitado slido normalmente uma mistura amo

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A gestão dos recursos hídricos e a mineração