Estabilização de rejeitos de mineração de bauxita por meio de um sistema ligante álcali-ativado de cinza do bagaço de cana-de-açúcar e cal de carbureto

Abstract

O setor extrativo minerador é de vital importância para o funcionamento da sociedade, visto que produz insumos indispensáveis para a vida cotidiana. Em contrapartida, as atividades mineradoras geram volumes exorbitantes de resíduos no decorrer dos processos de extração. Dentre esses resíduos, destaca-se o rejeito de mineração bauxita que é resultante do processo de obtenção do alumínio. Devido à toxicidade de sua composição química e ao seu amplo volume de geração, esse material origina uma série de problemas geoambientais. Com isso, iniciativas sustentáveis, a partir do desenvolvimento de tecnologias inovadoras, são esperadas globalmente. O processo de álcali-ativação se apresenta como uma solução para os obstáculos inerentes a geração de resíduos, pois permite a criação de uma alternativa para a substituição de materiais cimentícios tradicionais. Assim, o objetivo desta pesquisa consiste na avaliação da viabilidade técnica do processo de álcali-ativação na estabilização de um rejeito de mineração de bauxita, por meio de ensaios de resistência, rigidez e durabilidade. Como grupo de controle, o mesmo rejeito foi estabilizado com cimento Portland de alta resistência inicial. Os resultados demonstraram que o ligante álcali-ativado se apresenta como uma opção adequada para o melhoramento do comportamento mecânico do rejeito de mineração de bauxita. Além disso, o índice porosidade/teor de ligante foi um parâmetro adequado para a avaliação da estabilização dos materiais, onde a redução da porosidade e aumento do teor de ligante levaram à uma melhora no comportamento mecânico das misturas estudadas.

The mining industry is of vital importance for the functioning of society, as it produces essential commodities for daily life. On the other hand, the mining activities generate exorbitant volumes of waste during extraction processes. Bauxite tailings are especially concerning due to their toxicity and volume generation. In addition, these materials have the potential to cause a series of geoenvironmental problems. Thus, sustainable initiatives based on the development of innovative technologies are expected globally. The alkali-activation process is presented as a solution for the referred problems, as it allows the creation of an alternative for the replacement of traditional cementitious materials. The objective of this research is to evaluate the viability of the alkali-activation process in the stabilization of bauxite mining tailings, through strength, stiffness, and durability tests. As the control group, the same mining tailing was stabilized with high initial strength Portland cement. Results have shown that the alternative binder is a suitable optiom to improve the mechanical behavior of bauxite tailings. The porosity/binder index (ɳ/Biv) was an appropriate parameter for the evaluation of bauxite tailings stabilization: reduction in iv) led to an improvement in the mechanical behavior of the studied mixtures.