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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto
Departamento de Engenharia de Minas
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral – PPGEM
ANÁLISE DE MÚLTIPLAS VARIÁVEIS NO FECHAMENTO DE
MINA – ESTUDO DE CASO DA PILHA DE ESTÉRIL BF-4, MINA
OSAMU UTSUMI, INB CALDAS, MINAS GERAIS.
AUTORA: FLÁVIA ANDRADE NÓBREGA
ORIENTADOR: Prof. Dr. Hernani Mota de Lima
CO-ORIENTADOR: Prof. Dr. Adilson do Lago Leite
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Mineral do
Departamento de Engenharia de Minas da
Escola de Minas da Universidade Federal de
Ouro Preto, como parte integrante dos
requisitos para a obtenção do título de Mestre
em Engenharia Mineral, área de concentração
Lavra de Mina.
Ouro Preto
Março / 2007
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ii
N754a Nóbrega, Flávia Andrade.
Análise de múltiplas variáveis no fechamento de mina [manuscrito]: estudo de caso
da pilha de estéril BF-4, Mina Osamu Utsumi, INB Caldas, Minas Gerais. – 2007.
xii, 72 f.: il.; color.; grafs. ; tabs.; mapas.
Orientador: Prof. Dr. Hernani Mota de Lima.
Co-orientador: Prof. Dr. Adilson do Lago Leite.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas.
Departamento de Engenharia de Minas. Programa de Pós-graduação em
Engenharia Mineral.
Área de concentração: Lavra de Minas.
1. Minas - Drenagem - Teses. 2. Análise multivariada - Teses. 3. Fechamento de
minas - Caldas (MG) - Teses. I. Universidade Federal de Ouro Preto. II. Título.
CDU: 622.14(815.1)
Catalogação: sisbi[email protected].br
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Dedico este trabalho em especial ao meu pai, que tanto
torceu por mim. Apesar de ter partido
você sempre
estará em
meu coração. Ao Fabrício e a nossa linda
filha
Cecília, amo vocês.
iv
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Hernani Mota de Lima pela orientação e horas dispensadas, compreensão e
amizade.
Ao Prof. Dr. Carlos Magno pelo incentivo, confiança e amizade.
Ao Geólogo e Superintendente Marcos Antônio de Oliveira, pela colaboração e
permissão do estudo na INB-Caldas.
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de estudo, a qual permitiu a concretização deste trabalho.
A INB e seus funcionários, em especial ao Engenheiro Jefferson Amalfi, pelo auxílio e
contribuição às pesquisas.
A Maíra Fonseca da Cunha pela amizade, e contribuição ao estudo.
A minha mãe Sônia, e irmãos, Fabiane, Sônia Miriam e Júnior, pelo amor e incentivo.
As amigas, Lívia, Débora, Michele, Mariana, Valéria, Júlia e Carolina, pelo
companheirismo, força, apoio e carinho.
v
RESUMO
A Mina Osamu Utsumi,
pertencente à Indústrias Nucleares do Brasil (INB) e localizada
no município de Caldas/MG, esteve em operação de 1982 a 1995, quando ocorreu a
paralisação definitiva da lavra e tratamento de minério de urânio. Desde então a mina
passa por um sistema de manutenção ativo, cujo foco principal é o tratamento da
drenagem ácida gerada na cava, nas pilhas de estéril (localmente denominados bota-
fora), barragem de rejeitos e pátios das instalações de tratamento físico do minério. A
drenagem ácida de mina (DAM) ocorre na Mina Osamu Utsumi pela oxidação natural
dos sulfetos metálicos, em presença de água e oxigênio, sendo hoje, o passivo de maior
relevância, tanto do ponto de vista ambiental quanto pelos custos envolvidos na
neutralização desta. Em dezembro de 2004, a INB assinou um termo de referência para
elaboração e apresentação do plano de fechamento solicitado conjuntamente pelo
IBAMA e CNEN. Desde então diversos estudos têm sido realizados como subsídio à
preparação do plano de fechamento. Esta dissertação buscou, via a metodologia de
Análise de Múltiplas Variáveis (AMV), estudar possíveis alternativas de fechamento
para o Bota-fora BF-4, visto seu potencial de geração de DAM. Três alternativas foram
consideradas neste estudo. A alternativa 1 trata de manter as condições de tratamento
ativo, que inclui o bombeamento da drenagem do BF-4 para cava e posterior
bombeamento desta para a estação de tratamento de efluentes, para neutralização do pH,
precipitação dos hidróxidos e disposição destes no lago da cava. A alternativa 2 enfoca
o retaludamento e cobertura do BF-4 com material impermeável para minimizar ou
eliminar a geração de DAM. A alternativa 3 contempla a completa remoção do BF-4 e
disposição do estéril na cava inundada. Segundo o resultado da AMV a alternativa 3
mostrou-se mais adequada para a solução em longo-prazo do problema da DAM.
vi
ABSTRACT
The Osamu Utsumi belongs to Indústrias Nucleares do Brasil (INB), located in
Caldas/MG, operated from 1982 to 1995, when the complete suspension of mining
activities a processing of the uranium ore took place. Since then, the mine has an active
maintaining system, which focus is the treatment of the acid drainage from the pit,
waste dumps (locally called bota-fora) and tailings dam. Acid mine drainage (AMD)
occurs at the Osamu Utsumi Mine by natural oxidation of exposed metallic sulphites in
contact with water and oxygen, being today, the most relevant liability, from both
environment and cost involved with its neutralization point of view. In December, 2004,
INB has signed an agreement to prepare and present a closure in attempt to IBAMA and
CNEN requirements. At that time several studies are in place in order to subsidise the
preparation of the closure plan. This dissertation searched for the best possible
alternative for closing the Bota-fora BF-4, due its AMD generation potential, using the
Multiple Account Analysis (MAA) methodology. Three alternatives were considered in
this study. The alternative 1 refers to maintain the active treatment conditions, with
include pumping the BF-4 drainage to the pit and subsequently pumping from there to
effluent treatment plant to pH neutralization, hydroxides precipitation and disposition in
the pit lake. The alternative 2 focuses on re-sloping and covering with impervious
material the BF-4 in order to minimize and eliminate the AMD. The alternative 3 deals
with the complete dismantling of the BF-4 and disposition of the waste in the flooded
pit. According to MAA results, the alternative 3 appears to be most suitable option, in
long-term, for the AMD problem.
vii
SUMÁRIO
RESUMO.......................................................................................................................v
ABSTRACT................................................................................................................. vi
LISTA DE FIGURAS....................................................................................................x
LISTA DE TABELAS................................................................................................. xi
LISTA DE GRÁFICOS.............................................................................................. xii
LISTA DE SIGLAS E SÍMBOLOS .......................................................................... xiii
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Considerações Iniciais...........................................................................................1
CAPÍTULO 2 - A INB CALDAS
2.1 - Histórico. ..............................................................................................................6
2.2 - Localização e Acesso ............................................................................................9
2.3 - Clima e Vegetação...............................................................................................12
2.4 - Solos e Relevos....................................................................................................12
2.5 - Hidrografia ..........................................................................................................13
2.6 - Geologia ..............................................................................................................14
2.7 - O Complexo Mínero-Industrial do Planalto de Poços de Caldas ........................14
2.7.1 - A Mina.....................................................................................................15
2.7.2 - A Usina....................................................................................................17
2.7.3 - Fábrica de Ácido Sulfúrico e Instalações Auxiliares .............................19
2.8 - Bota- Foras e Tratamentos de Suas Águas Efluentes..........................................19
CAPÍTULO 3 - FECHAMENTO DE MINA
3.1 - Conceitos .............................................................................................................24
3.2 - Aspectos Legais do Fechamento de Mina...........................................................25
3.3 - Fases e Planejamento do Fechamento de Mina...................................................27
viii
CAPÍTULO 4 – DRENAGEM ÁCIDA
4.1 - Conceitos .............................................................................................................30
4.2 - Geração de Drenagem Ácida de Mina.................................................................31
4.3 - Medidas de Controle Praticadas ..........................................................................34
4.4 - Estratégias e Sistemas de Tratamento .................................................................35
4.4.1 – Recuperação dos Metais .........................................................................35
4.4.2 - Sistemas Passivos de Tratamento...........................................................36
4.4.2.1 - Drenos Anóxicos Passivos de Calcário...................................36
4.4.2.2 - Canais Abertos de Calcário.....................................................37
4.4.2.3 - Sistemas Ativos de Tratamento...............................................37
CAPÍTULO 5 – O MÉTODO DE ANÁLISE DE MÚLTIPLAS VARÁVEIS
5.1 - Decisão Sobre as Alternativas para Fechamento de Mina ..................................39
5.2 - Aplicações do Método de Análise de Múltiplas Variáveis .................................40
5.3 - Metodologia do Banco de Dados ........................................................................40
5.4 - O Processo de Categorização dos Valores Base..................................................41
5.5 - Variáveis, Sub-Variáveis e Indicadores ..............................................................42
5.5.1 - Variáveis..................................................................................................42
5.5.2 - Sub-Variáveis ..........................................................................................42
5.5.3 - Indicadores ..............................................................................................43
5.6 - Ranking, Escala e Peso........................................................................................44
5.7 - Cálculos e Resultados da Análise de Múltiplas Variáveis ..................................45
CAPÍTULO 6 – METODOLOGIA
6.1 - Considerações Iniciais.........................................................................................47
6.2 - Adaptações do Método de Análise de Múltiplas Variáveis.................................48
6.2.1 - As alternativas para o Fechamento do Bota-Fora BF-4 ..........................48
6.2.2 – Banco de Dados do Bota-Fora BF-4.......................................................48
6.2.3 – Valoração dos Pesos para a Construção da Tabela da Análise de
Múltiplas Varáveis para o Bota-Fora BF-4.......................................................49
6.2.4 – Cálculos e Resultados da Análise de Múltiplas Variáveis.....................50
6.3 – Análise de Custos ...............................................................................................50
ix
CAPÍTULO 7 – ESTUDO DE CASO: BOTA-FORA BF-4
7.1 - Considerações Iniciais.........................................................................................51
7.2 – Características do Bota-Fora BF-4 .....................................................................51
7.2.1 – Construção da Barragem e Desvio do Córrego da Consulta ..................52
7.2.2 – Drenagem Ácida .....................................................................................53
7.3 – Sistema Utilizado para Controle dos Impactos Gerados pela Água Ácida ........55
7.4 - Radioproteção......................................................................................................57
7.5 – Indicadores Utilizados no Processo de Análise de Múltiplas Variáveis.............58
7.6 – Cálculos e Resultados ........................................................................................59
7.4 – Análise de Custos................................................................................................61
CAPÍTULO 8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................63
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................65
ANEXOS ....................................................................................................................71
x
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 2.1 - Cava da Mina Osamu Utsumi, DUCA mostrada a esquerda da figura
(Julho de 2006) ..............................................................................................................8
FIGURA 2.2 - Mapa de localização das jazidas do Cercado e de Agostinho (Fonte:
FRANKEL et al., 1985)...............................................................................................10
FIGURA 2.3 - Mapa de localização da Mina Osamu Utsumi no Planalto de Poços de
Caldas (Fonte: TEDESCHI, 2005) ..............................................................................11
FIGURA 2.4 - Cava da Mina na fase de operação (Fonte: NUCLEBRÁS, 1982) .....16
FIGURA 2.5 - Cava da Mina (Julho de 2006) ............................................................17
FIGURA 2. 6 - Bota –fora BF-4 (Julho de 2006)........................................................20
FIGURA 2. 7 - Bacia BNF (Julho de 2006) ...............................................................21
FIGURA 2. 8 - Bacia D3 (Julho de 2006) ..................................................................22
FIGURA 2. 9 – Fluxograma do Gerenciamento dos Rejeitos Líquidos e Sólidos no
CIPC ........................................................................................................................23
FIGURA 5.1 - Subdivisão do Sistema de Escala (Fonte: SHAW et al., 2001)...........44
FIGURA 5.2 - Exemplo de Escala e Posicionamento dos “Rankig” (Fonte: SHAW et
al., 2001)......................................................................................................................45
FIGURA 5.3 - Exemplo Hipotético sobre os Cálculos dos Valores (ROBERTSON &
SHAW, 2004) ..............................................................................................................46
FIGURA 7.1 – Vista da base do BF-4 (esquerda) e vista do topo do BF-4 (direita) .52
FIGURA 7. 2 - Águas efluentes do Bota-Fora BF4 (Julho de 2006). .........................56
FIGURA 7. 3 - Sistema de bombeamento da Bacia BNF (2006)................................57
xi
LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1 - Características dos Bota-Foras do CIPC (Fonte: WIIKMAN, 1998).20
TABELA 4.1 – Principais Minerais Associados com a DAM ....................................31
TABELA 7.1 – Concentrações de elementos radioativos encontrados nas águas de base
do BF - 4 ......................................................................................................................54
TABELA7. 2 – Valores de elementos químicos das águas de drenagem do BF-4 .....54
TABELA 7.3 – Dados quantitativos da análise de melhor alternativa........................60
TABELA 7.4 – Valores da análise de múltiplas variáveis para cada alternativa
selecionada...................................................................................................................61
xii
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 7.1 – Análise das alternativas x Custos.....................................................62
xiii
LISTA DE SÍGLAS E SÍMBOLOS
AA-440 – Estação de tratamento de Efluentes Marginais
al. – allii
Alt 1 – Alternativa 1
Alt 2 – Alternativa 2
Alt 3 – Alternativa 3
AMV – Análise de Múltiplas Variáveis
Art .- Artigo
BF-4 – bota-fora 4
BF-8 – bota-fora 8
BIA- Bacia de captação das águas efluentes do bota-fora 8
BNF – Bacia Nestor Figueiredo
Bq – Becquerel
CBTN – Companhia Brasileira de Tecnologia Nuclear
CIPC – Complexo Mínero-Industrial de Poços de Caldas
cm – centímetros
CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear
DAM – Drenagem Ácida de Mina
DEP – Department of Environment Protection
DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral
DUCA – Diuranato de Cálcio
EIA – Estudo de Impacto Ambiental
EPA – Environment Protection Agency
h - hora
ha – hectare
IBAMA – Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis
INB – Indústrias Nucleares do Brasil
Km - Kilômetros
m – metros
Me – Metal
mg – miligrama
mm – milímetros
xiv
mSv – milisievert
NRM – Normas Reguladoras de Mineração
Nuclebrás - Empresas Nucleares Brasileiras
pH – potencial hidrogeniônico
ppm – partes por milhão
PRAD – Plano de Recuperação de Áreas Degradadas
RAS – Relatório de Análise de Segurança
RAS – Relatório de Análise de Segurança
RIMA – Relatório de Impacto sobre o Meio Ambiente
U – Urânio
UFOP – Universidade Federal de Ouro Preto
UPUK – Uranium Pechiney Ugine Kuhlman
USGS – United States Geological Survey
UTM - Unidade de Tratamento de Minério
1
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
A mineração tem como objetivo a apropriação do recurso mineral, para colocá-lo à
disposição do homem, permitindo alcançar a taxa de retorno do investimento almejada
pelos investidores, relacionando-se aspectos característicos como: caráter estratégico do
controle dos minerais para a soberania dos estados; caráter temporário da extração
mineral e possibilidades de reutilização do sítio minerado para outras finalidades, após
exaustão ou abandono da área; caráter de anomalia geológica dos jazimentos, onde cada
projeto é singular; caráter de incerteza do desenvolvimento da mina ligado a fatores
internos (variações da jazida) ou externos (fatores econômicos e de mercado); por fim, o
caráter de rigidez locacional dos jazimentos minerais.
Impacto ambiental é a alteração cujos efeitos resultam em mudanças na qualidade do
meio ambiente e incluem a noção de julgamento de valor, sendo assim um valor
relativo. Dentre os impactos geralmente relacionados à mineração, podem ser
considerados os impactos sobre as águas, que incluem os aspectos relativos à poluição e
drenagem; os resíduos sólidos e seu gerenciamento, impactos sobre a atmosfera,
incluindo a poluição do ar, ruído e sobrepressão acústica; e vibrações e outros danos
causados pela propagação das ondas sonoras.
A visão que se tinha da mineração até algum tempo atrás, era de que garantindo o
suprimento de recursos naturais, garantia-se também o desenvolvimento do país, sem a
preocupação com os efeitos negativos decorrentes da sua explotação e futura
desativação. Entretanto, ela vem mudando. A mineração teve, durante muito tempo,
esse comportamento; a existência de cidades fantasmas, minas abandonadas, lagos, rios,
lençóis subterrâneos e terrenos contaminados e depósitos de estéril geradores de
drenagem ácida, que requerem uma quantidade significativa de recursos para sua
correção, penalizam exemplarmente essa negligência (CIPRIANI, 2002).
2
A extração mineral, como outras atividades antrópicas, degrada potencialmente o meio
ambiente. Uma característica da mineração é tratar de recursos naturais não renováveis,
e por mais que se desenvolva dentro dos melhores padrões de controle ambiental,
sempre resultará num impacto residual, que pode ser mitigado via medidas de
reabilitação de áreas degradadas.
O planejamento aplicado à mineração é considerado o elemento chave na atividade,
permeando a seleção de áreas, a extração, o beneficiamento e a recuperação das áreas
mineradas. A Indústrias Nucleares do Brasil (INB)-Unidade de Caldas, localizada no
município de Caldas, estado de Minas Gerais, enfrenta problemas de grandes
magnitudes, sendo a maioria deles derivados da falta de planejamento para a
recuperação das áreas mineradas e ou impactadas pelas operações da mina Osamu
Utsumi, ainda na fase de planejamento e identificação do potencial da jazida para a
geração de drenagem ácida.
A Mina Osamu Utsumi iniciou suas atividades em 1982 e as operações mineiras para a
lavra e beneficiamento físico do minério e tratamento químico da polpa para a produção
de concentrado de urânio foram encerradas, em caráter definitivo, em 1995. A mina
integra o primeiro complexo mínero-industrial para a produção de concentrado de
urânio no Brasil.
Em função do esgotamento das reservas minerais da jazida de Caldas e da descoberta
das reservas de Caetité, o Complexo Mínero Industrial de Poços de Caldas (CIPC)
encontra-se em fase de descomissionamento e fechamento. A empresa pretendia a
utilização das instalações industriais para o tratamento químico da monazita e a
produção de cloretos de terras raras. Para que lhe fosse emitida a licença de operação
pelo Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (IBAMA),
referente ao tratamento da monazita na unidade de tratamento de Minérios (UTM), a
INB-Caldas assinou um Termo de Compromisso com esse órgão governamental, em
dezembro de 2002, que criou para a empresa, dentre outras obrigações, a de definir
medidas efetivas para recuperar as áreas degradadas existentes na Unidade de
Tratamento de Minérios – UTM de Caldas, decorrentes das atividades anteriores às
atualmente pretendidas pela empresa (produção de concentrados de terras raras).
3
Em fevereiro de 2004 o IBAMA, juntamente com a Comissão Nacional de Energia
Nuclear (CNEN), em atendimento ao Termo de Compromisso, elaborou um Termo de
Referência Para Elaboração e Apresentação do Plano de Recuperação de Áreas
Degradadas (PRAD), para o Complexo Mínero Industrial do Planalto de Poços de
Caldas – CIPC.
O principal problema enfrentado pela INB-Caldas, para o fechamento do CIPC é a
geração de drenagem ácida de mina (DAM) e em outras unidades do projeto. Este
fenômeno é causado basicamente pela oxidação natural dos sulfetos metálicos existentes
em presença de água e oxigênio. Tendo-se como resultado a formação de ácido
sulfúrico, responsável pela elevação da acidez do meio e, consequentemente, pela
dissolução de metais pesados associados às matrizes rochosas. A degradação da
qualidade ambiental de córregos e lagos e a mortandade de peixes e outras espécies
aquáticas são alguns exemplos dos problemas gerados pela drenagem ácida
(FAGUNDES, 2005). Devido a estes problemas e ao custo de tratamento envolvido,
muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas na busca do pleno conhecimento sobre o
assunto e de soluções que visem minimizar impactos e custos associados à DAM.
O bota-fora BF-4 que está localizado no Complexo Mínero Industrial de Poços de
Caldas (CIPC) da INB-Caldas e representa o foco de estudo desta dissertação. O BF-4 é
um depósito de estéril com importante contribuição na geração de DAM na INB. Suas
águas ácidas efluentes, com pH em torno de 3 a 3,5, são drenadas para a Bacia (BNF) e
desta, continuamente, bombeadas para reservatório da cava da mina, de onde são,
posteriormente, bombeadas para a Unidade de Tratamento de Águas Marginais (AA-
440). Segundo FAGUNDES (2005), o regime de fluxo hídrico deste bota-fora ainda não
foi bem definido e, desta forma, os contribuintes para geração de drenagem ácida em
sua região de abrangência são ainda desconhecidos.
A presente dissertação tem como objetivo principal a análise da melhor alternativa para
o fechamento do Bota-fora BF-4 da mina de urânio Osamu Utsumi do Planalto de Poços
de Caldas, e conseqüente solução para a geração de drenagem ácida, utilizando-se o
Método de Análise de Múltiplas Variáveis (AMV). Trata-se de uma ferramenta de
auxílio no processo de tomada de decisão sobre a alternativa mais apropriada ao
processo de fechamento de uma mina, onde se analisa os prós e contras de cada
4
alternativa, por meio da identificação, quantificação, avaliação dos impactos de cada
uma delas e comparação com aqueles decorrentes das demais alternativas analisadas.
Espera-se, ainda, como resultado deste estudo, auxiliar a empresa no processo de
fechamento da mina; avaliar a eficácia do emprego da Análise de Múltiplas Variáveis
(AMV) como metodologia de escolha da melhor alternativa para o fechamento do Bota–
fora BF-4; analisar os custos de monitoramento e manutenção decorrentes da situação
atual do BF-4 e compará-los com os custos envolvidos nas alternativas propostas para o
BF-4.
Para tanto a dissertação foi estruturada em oito capítulos. No Capítulo 2 destaca-se a
INB – Caldas, através de seu histórico, da localização e acesso, clima, vegetação,
relevos e solos, geologia e hidrografia regionais. Neste capítulo foram enfatizadas as
características do CIPC e das pilhas de estéril hoje existentes no Complexo, localmente
denominadas bota-fora.
O Capítulo 3 apresenta os conceitos relativos ao Fechamento de Mina, seus aspectos
legais, fase e planejamento. No Capítulo 4 são abordados os conceitos relativos à
drenagem ácida. Discute-se a sua geração, as medidas de controle aplicadas e as
estratégias e sistemas de tratamento da drenagem ácida mais conhecidos atualmente.
O Capítulo 5 apresenta o método de Análise de Múltiplas Variáveis (AMV), através da
revisão realizada sobre a decisão de escolha da melhor alternativa para o fechamento de
uma mina, as aplicações do método e a metodologia utilizada para a formação de um
banco de dados. Discute-se quais são as variáveis, sub-variáveis e indicadores que
devem compor o banco de dados; e apresentam-se as fórmulas que podem ser aplicadas
para se chegar a um resultado final sobre a melhor alternativa para o fechamento de uma
mina.
A metodologia aplicada na elaboração desta dissertação é apresentada no Capítulo 6.
Nele são abordadas as adaptações realizadas no processo da AMV, como resultado de
sugestões dos atores que participaram da formação do banco de dados. As
características do Bota-Fora BF-4, os cálculos finais da AMV e análise de custos das
alternativas para o fechamento do BF-4, encontram-se no Capítulo 7.
5
No Capítulo 8 são apresentadas as principais considerações preliminares que o trabalho
nos permitiu retirar, e apresentam-se algumas sugestões e recomendações para futuros
trabalhos afins.
6
CAPÍTULO 2
A INB CALDAS
2.1 – HISTÓRICO
A importância econômica do Planalto de Poços de Caldas foi despertada em 1887 por
Orville Derby e outros pesquisadores estrangeiros, cujas pesquisas mencionavam a
presença de minerais de zircônio (NUCLEBRÁS, 1982).
Em 1952, técnicos do “United States Geological Survey – USGS”, constataram que
amostras de caldasito (zirconita + baddeleyíta) do Brasil, eram fortemente radioativas,
algumas apresentando altos teores de urânio (FRAENKEL et al., 1985).
Em 1956 foi criada a CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear), que em 1959
inicia a construção de uma usina na cidade de Poços de Caldas para a produção de
concentrado de urânio a partir do tratamento físico-químico do caldasito. No ano de
1960 a construção foi paralisada em conseqüência da imprecisão e insuficiência de
reservas de urânio (entre 200 e 1.250 t de U
3
O
8
) e problemas no tratamento
(FRAENKEL et al., 1985; CIPRIANI, 2002).
A jazida de urânio associado a molibdênio, no município de Poços de Caldas, foi
descoberta em 1965 e denominada Campo do Agostinho. Já a jazida de urânio de
Campo do Cercado no município de Caldas foi descoberta em 1970 dando origem ao
CIPC - Complexo Mínero-Industrial de Poços de Caldas (CIPRIANI, 2002). Em 1971 o
governo brasileiro cria a Companhia Brasileira de Tecnologia Nuclear – CBTN, ligada
ao Ministério de Minas e Energia. A CBTN, em 1974, conclui a instalação da Usina
Piloto de Beneficiamento, atual laboratório de Poços de Caldas (FRAENKEL et al.,
1985; CIPRIANI, 2002).
A CBTN foi transformada em Empresas Nucleares Brasileiras – Nuclebrás, em função
do Acordo Nuclear Brasil – Alemanha, em 1975. Neste mesmo ano foi decidida a
implantação do Complexo Mínero–Industrial de Poços de Caldas, a partir da
determinação do processo de extração e cubagem de reservas da jazida do Cercado
7
(FRAENKEL et al., 1985; CIPRIANI, 2002). Em 1976, foi contratada a empresa
francesa UPUK para elaboração do projeto básico da mina e da unidade de
beneficiamento.
O decapeamento da mina foi iniciado em 1977 pela empreiteira Construtora Andrade
Gutierrez, juntamente com o início da construção das instalações. O CIPC foi
oficialmente inaugurado em 1982, iniciando operação comercial.
Em 1988 a Nuclebrás e algumas subsidiárias foram extintas, e foi criada a Indústrias
Nucleares do Brasil S.A. – INB. A mina e o Complexo Industrial operou até outubro de
1995, quando ocorreu a paralisação definitiva da lavra e tratamento de minério de
urânio no CIPC.
Em 1996 houve a montagem de novos equipamentos e adaptações das unidades
industriais do CIPC. Em 1998 a INB solicita a licença de operação para o tratamento
químico da monazita. Neste mesmo ano tem início a deposição das lamas na cava da
mina. Essas lamas eram obtidas originalmente por neutralização, usando cal, de águas
coletadas do pátio de minério, que continham baixos teores de U, visando a
descontaminação e o aproveitamento do urânio contido. Elas são basicamente
compostas de hidróxidos de metais como Fe, Al, Mn, além das espécies radioativas,
numa matriz de sulfato de cálcio, e localmente denominadas “DUCA” (Diuranato de
Cálcio). Com o tempo esta denominação passou a ser dada para todas as lamas
produzidas no tratamento de águas de chuva, da cava da mina e drenagens ácidas dos
bota-fora. À esquerda da figura 2.1 pode-se ver a deposição destas lamas na cava da
mina Osamu Utsumi.
8
FIGURA 2.1 – Cava da Mina Osamu Utsumi, DUCA mostrada a esquerda da figura
(Julho de 2006).
Em dezembro de 2002 foi assinado pela INB-Caldas um termo de Compromisso
com o
IBAMA, referente ao licenciamento ambiental das instalações do Complexo Industrial,
tendo como intervenientes, a CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear, a FEAM
– Fundação Estadual do Meio Ambiente e o Município de Caldas, com o objetivo de
viabilizar os testes de processamento da monazita e estabelecer as diretrizes para o
licenciamento ambiental do processamento contínuo destas.O Termo de Compromisso
criou para a INB-Caldas, dentre outras obrigações, a de definir medidas efetivas para
recuperar as áreas degradadas existentes na Unidade de Tratamento de Minérios – UTM
de Caldas, decorrentes das atividades anteriores às atualmente pretendidas pela empresa
(produção de concentrados de terras raras).
Em atendimento à cláusula nona do Termo de Compromisso assinado em 2002, em
dezembro de 2004 foi elaborado um Termo de Referência para elaboração e
apresentação do Plano de Recuperação de Áreas Degradadas – PRAD pelo Instituto
9
Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis, juntamente com a
Comissão Nacional de Energia Nuclear, para o Complexo Minero Industrial do Planalto
de Poços de Caldas – CIPC, atualmente denominado de Unidade de Tratamento de
Minérios – UTM (FLÔRES, 2006).
Em 2005 a INB Caldas contratou um consórcio empresarial com experiência
internacional no fechamento de minas de urânio, para elaborar e executar o plano de
descomissionamento, desmantelamento, recuperação e fechamento definitivo das suas
unidades, exceto das instalações de tratamento químico. Os estudos encontravam-se na
fase de planejamento do descomissionamento, coleta dos dados e realização dos
primeiros estudos para a elaboração do Plano de Recuperação de Áreas Degradadas –
PRAD. Entretanto, segundo informes obtidos na INB o contrato foi cancelado em 2006
por motivo de força maior – falecimento do especialista em fechamento de minas de
urânio da empresa internacional contratada.
2.2 – LOCALIZAÇÃO E ACESSO
O CIPC, das Indústrias Nucleares do Brasil S.A. - INB, está localizado no Campo do
Cercado, no Planalto de Poços de Caldas, na região pertencente ao Município de Caldas,
sudoeste do Estado de Minas Gerais (CIPRIANI, 2002). A jazida do Cercado localiza-se
à 25 Km ao sul da cidade de Poços de Caldas, no município de Caldas. A jazida de
Agostino situa-se na parte central do Planalto, no município de Poços de Caldas, a cerca
de 13 Km a sudeste da cidade sede do município (FRAENKEL et al., 1985). Na figura
2.2 encontram-se as jazidas do Agostinho e do Cercado.
O CIPC ocupa uma área de aproximadamente 1.800 (um mil e oitocentos) hectares, e
situa-se entre as coordenadas UTM 7572 Km N, 345 Km E - 344 Km E. O acesso ao
CIPC é feito via BR 146 que liga Poços de Caldas a Andradas. A figura 2.3 mostra a
localização da mina Osamu Utsumi, em relação aos principais marcos geográficos da
região.
10
FIGURA 2.2 - Mapa de localização das jazidas do Cercado e de Agostinho
(Fonte:FRANKEL et al., 1985).
11
Figura 2.3 – Mapa de localização da Mina Osamu Utsumi no Planalto de Poços de
Caldas (Fonte:TEDESCHI, 2005)
12
2.3 – CLIMA E VEGETAÇÃO
O clima da região onde se encontra o CIPC é classificado como tropical. A temperatura
média anual é de 18°C. A temperatura mínima pode chegar abaixo de 0°C e a máxima
raramente alcança 30°C. De novembro a abril a estação é predominantemente chuvosa.
Entre os meses de abril a outubro, é marcada por forte estiagem e baixas temperaturas
relativas. A precipitação anual média é de 1700 mm (FAGUNDES, 2005). Prevalece na
região do Planalto de Poços de Caldas a vegetação de campos naturais (campos de
altitude), principalmente a vegetação herbácea que dá boa pastagem durante os meses
da estação chuvosa (FRAENKEL et al., 1985).
2.4 – RELEVOS E SOLOS
A forma circular do Planalto de Poços de Caldas possui diâmetro de aproximadamente
30 km. No seu interior a altitude média é de 1.300 m, enquanto que a região circundante
não vai além dos 800m. Delimitando a intrusão alcalina e fazendo parte dela, existe um
anel de montanhas que constitui o dique anelar cujas altitudes variam entre 1.500 e
1.700 m. O dique anelar apresenta duas interrupções: uma a oeste, na altura de Águas da
Prata, e outra desde o norte de Caldas até Andradas, com mais de 20km de extensão.
Essas duas lacunas no anel de montanhas dividem o dique anelar em dois semicírculos.
A linha de cumeeira desses diques, juntamente com o gnaisse soerguido a sudeste,
forma as bordas do maciço, de relevo acentuado e escarpas íngremes, tanto para o
interior como para o exterior do Planalto. A ação do intemperismo, facilitada pela
alteração hidrotermal das rochas e pelo regime torrencial do clima, provocou
rebaixamento drástico na área interna do Planalto, tornando ainda mais notável, em
relação à região circundante, o aspecto de caldeira (FRAENKEL et al., 1985).
Os solos que predominam são os latossolos silto-argilosos, de formação in situ, por
efeitos combinados de hidrotermalismo e intemperismo, característico de regimes
pluviométricos. Esse fenômeno é também responsável pelas extensas formações
superficiais de bauxita, favorecida pela ausência de quartzo.
A espessura do manto de decomposição das rochas é bastante variável, pois, enquanto o
solo propriamente dito tem espessura de até alguns metros, a rocha decomposta alcança
até 100 – 150 m de profundidade em determinados locais (SCALVI, 2004).
13
2.5 – HIDROGRAFIA
As bacias que se encontram na região de Poços de Caldas são, a do ribeirão das Antas e
a do rio Verde. O ribeirão das Antas flui das águas do reservatório (com área de 150
ha), formado pela barragem construída para suprimento de água do CIPC (que recebe os
córregos do Cercado, Pitangueiras, das Antas, Cachoeirinha e Aterrado), até a represa
Bortolan, na área urbana de Poços de Caldas. Quanto à bacia do rio Verde, estão na área
do CIPC o ribeirão Soberbo e seu afluente, o córrego da Consulta. O ribeirão Soberbo
deságua no rio Taquari, que é afluente do rio Verde. Às margens do rio Verde, a
montante da confluência com o rio Taquari, está o distrito de Pocinhos de Rio Verde, da
cidade de Caldas (CIPRIANI, 2002).
A jazida do Cercado situa-se no divisor de águas entre os dois sistemas de drenagem,
enquanto que a jazida de Agostinho situa-se na área de influência do sistema ribeirão
das Antas (FRAENKEL et al., 1985).
As águas do ribeirão das Antas, em determinados trechos, são utilizadas ocasionalmente
para irrigação de culturas de batatas e, em alguns pontos, servem como bebedouro para
criação de gado. Além disso, existe a possibilidade das águas desse rio virem a ser
utilizadas, em futuro próximo, no abastecimento de Poços de Caldas.
Quanto ao Rio Verde, não se tem conhecimento de projetos para o uso de suas águas no
abastecimento das cidades próximas à área do CIPC. As terras que margeiam o trecho
superior de seu curso são muito pouco exploradas, tanto para culturas irrigadas, quanto
para criação de gado (AMALFI, 2004).
2.6 – GEOLOGIA
O Planalto de Poços de Caldas situa-se na parte sudoeste do Estado de Minas Gerais, no
limite nordeste da Bacia Sedimentar do Paraná com terrenos pré-cambrianos do
14
complexo cristalino brasileiro, formando um conjunto morfoestrutural perfeitamente
caracterizado, que engloba alguns municípios paulistas e mineiros. Formado por um
complexo de rochas efusivas e intrusivas, representa a maior ocorrência alcalina do
Brasil. A forma do maciço alcalino é ligeiramente elíptica, com o eixo maior, de 35 Km,
na direção NE-SW, e o menor, de 30 Km, na direção NW-SE.
A região é ocupada por diversos tipos de nefelina - sienitos, sendo possível observar-se
a efetiva atuação dos processos de alteração hidrotermal sobre a litologia local e
promovendo uma acentuada concentração de minérios metálicos (sulfetos), minerais de
urânio e molibdênio, além de forte enriquecimento potássico (CIPRIANI, 2002).
Esse Planalto abrange partes dos municípios de Poços de Caldas, Caldas, Andradas e
Águas da Prata. As cidades sedes dos três últimos municípios situam-se do lado externo
da borda delimitante da “chaminé” alcalina. A única cidade localizada na parte interna é
Poços de Caldas, originando-se daí a denominação de “Planalto de Poços de Caldas”
para o acidente geológico em questão.
2.7 – O COMPLEXO MÍNERO-INDUSTRIAL DO PLANALTO DE POÇOS DE
CALDAS
O CIPC compreendia: a mina de urânio, a usina de produção de concentrado, a fábrica
de ácido sulfúrico e as instalações auxiliares. A indústria nacional forneceu 95% dos
equipamentos que foram instalados no CIPC. Os 5% restantes compreendiam
equipamentos especiais e instrumentação ainda não fabricados no Brasil. As unidades
do CIPC são caracterizadas a seguir de modo a possibilitar uma melhor compreensão do
processo de fechamento e descomissionamento.
15
2.7.1 – A Mina Osamu Utsumi
A Mina Osamu Utsumi, recebeu esta demoninação em homenagem póstuma a um dos
geólogos pioneiros na prospecção de urânio no planalto de Poços de Caldas. Foi a
primeira a entrar em lavra para a produção de yellow cake (concentrado de urânio) no
Brasil.
Em 1948 descobriu-se a ocorrência de urânio no Planalto de Poços de Caldas. Os
primeiros trabalhos de prospecção e investigação geológica tiveram início no ano de
1964. A partir de 1971, houve concentração das atividades de prospecção e pesquisa na
área da atual Mina que envolveram a realização de 14.000 m de sondagens e 2.500 m de
galerias de pesquisa, e conduziram à opção por mineração a céu aberto.
Em 1977 tiveram início as atividades de lavra com o decapeamento das principais
frentes de minério, sendo a primeira pilha de minério construída em 1981. Na Mina
existiam três corpos mineralizados, denominados de A, B e E, com concentrações
uraníferas a partir de 40 m da superfície até cerca de 300 m de profundidade. Na
decapagem e pré-lavra foram movimentados cerca de 30 milhões de metros cúbicos de
estéril. Os estéreis, de acordo com a localização dos corpos de origem, foram
depositados em diferentes locais, preparados para esta finalidade, em torno da cava da
Mina (FIGUEIREDO et al., 1995).
16
FIGURA 2.4 - Cava da Mina na fase de operação (Fonte: NUCLEBRÁS, 1982)
A mina possuía uma reserva de 21.800 toneladas de minério. O desmonte era feito por
escavações diretas com moto-scrapers ou trator de esteiras e carregadeiras, no caso de
solos, argilas e materiais facilmente desagregáveis, e com a utilização de explosivos e
posterior remoção com carregadeiras, no caso de rochas (FRAENKEL et al., 1985).
Quando do início da mina, previu-se uma escavação da ordem de 85 milhões m
3
para
produzir 5.100 t de urânio. Em 1983, foi feita uma reavaliação da jazida e o projeto de
lavra foi redefinido, prevendo-se uma redução da escavação para aproximadamente 58
milhões m
3
. O teor de corte da mina foi definido em 170 ppm de urânio solúvel na usina
e todo material lavrado, com teor inferior a isso foi considerado como estéril, sendo
transportado para as pilhas de estéril.
A lavra foi feita a céu aberto, usando-se alturas de bancada de 4 m, em blocos de 5m x
5m x 2m. A escavação foi feita em duas etapas de 20 m cada uma (40m x 20m x 4m). A
17
altura dos taludes entre as bermas é de 16 m e a largura das bermas de segurança é entre
5 e 6m (CIPRIANI, 2002).
FIGURA 2.5 - Cava da Mina (23 de novembro de 2005)
2.7.2 – A Usina
A usina de produção de concentrado de urânio, que funcionava junto à Mina Osamu
Utsumi, tinha por finalidade a produção de concentrado de urânio, sob forma de
diuranato de amônio (yellow cake) e a recuperação de molibdênio, sob forma de
molibidato de cálcio, quando existente no minério.
As seguintes etapas eram empregadas no processo hidrometalúrgico (NUCLEBRÁS,
1982, FRAENKEL et al., 1985).
• Britagem primária do minério e estocagem, em separado, para
processamento em usina e lixiviação em pilhas.
• Retomada do minério da usina, britagem secundária com adição de
pirolusita, britagem terciária e moagem, a úmido, fechada. No fim desses
estágios, obtinha-se a polpa de minério finamente moído que era
18
bombeada por meio de um mineroduto para as unidades de extração
hidrometalúrgica de urânio e de molibdênio.
• Extrações químicas de urânio e molibdênio, compreendendo: lixiviação
ácida, separação sólido-liquido (filtração), clarificação e oxidação da
lixívia, extração conjunta por solvente, reextração em separado de urânio
e de molibdênio e precipitação de seus concentrados.
• Tratamento de efluentes líquidos e sólidos com calcário e cal, sua emissão
à bacia de rejeitos e tratamento do sobrenadante desta com clorato de
bário, para eliminação do rádio 226.
A principal utilização do molibdênio é na fabricação de aços especiais, onde são
consumidos mais de 75% da produção mundial desse metal. A adição do molibdênio ao
aço é feita sob a forma de molibdato de cálcio (CaMoO
4
), trióxido de molibdênio
(MoO
3
) ou ferro-molibdênio (FeMo) (NUCLEBRÁS, 1982).
Durante o período de operação da usina, foram tratados aproximadamente 2,09 milhões
t de minério (processados, portanto, no período de funcionamento, 190mil t/ano),
gerando um total de 1030 t de urânio. A usina foi projetada para processar 700 mil
t/ano. Este valor caracteriza a operação como irregular. A baixa produção do
empreendimento se deveu, entre outros fatores, ao pouco conhecimento do minério na
época do planejamento do empreendimento. Somente seria alimentado na usina minério
que apresentasse uma solubilidade de urânio superior a 170 ppm de U, teor mínimo
calculado com base numa avaliação econômica do processo. Este conceito foi
desenvolvido após o início da operação porque grande parte do urânio dos corpos A e B
estava no retículo cristalino do mineral de zircônio e não era acessível ao ácido usado
para sua solubilização. Isto levou a descartar para os bota-fora e a bacia rejeitos
quantidades maiores que as previstas no projeto. Na prática, significou processar um
minério com teor menor que o previsto (CIPRIANI, 2002).
19
2.7.3 – Fábrica de Ácido Sulfúrico e Instalações Auxiliares
A fábrica de ácido sulfúrico era utilizada para atender as necessidades de vapor de todo
o CIPC. Como instalações auxiliares do CIPC, constavam (NUCLEBRÁS, 1982 e
FRAENKEL et al., 1985):
• Uma unidade de geração de vapor;
• Uma central de produção de ar comprimido;
• Uma estação de tratamento de água bruta;
• Uma unidade de desmineralização;
• Uma instalação de moagem de calcário;
• Uma unidade de tratamento de rejeitos líquidos e sólidos.
2.8 – BOTA-FORA E TRATAMENTO DAS ÁGUAS EFLUENTES
A remoção do capeamento e das intercalações de materiais estéreis da jazida deram
origem aos bota-fora identificados como: BF-1A e BF-1B, BF-3 e BF-3A, BF-4A,
BF-4B, BF-4C, BF-4D e BF-4E, BF-7, BF-8NA, BF-8NB e BF-8S. Parte do estéril
removido foi depositado, também, no interior da cava da mina.
As pilhas de estéril com características mais significativas do ponto de vista de
segurança ambiental, são os bota-foras BF-4, que ocupa uma área de 56,9 ha e contém
12,4 milhões
m
3
de estéril, com altura de talude de 90 metros e inclinação de 70 graus,
(figura 2.6), e o BF-8, que ocupa uma área de 64,4 ha e contém 15,0 milhões de m
3
de
estéril (CIPRIANI, 2002). As características de seis dos principais depósitos de estéril
do CIPC, a quantidade total estéril deposto nos bota-fora, são mostradas na tabela 2.1.
20
TABELA 2.1 - Características dos Bota-Fora do CIPC
Bota–fora Volume
(1000m
3
)
Área
(ha)
Origem Predominante do Material
BF-1 4.400 25,5 Decapagem
BF-3 9.8000 20,5 Decapagem
BF-4 12.400 56,9 Decapagem e Triagem do Corpo B
BF-7 2.400 5,3 Decapagem
BF-8 15.000 64,4 Decapagem e Triagem do Corpo A e E
BF-cava da mina 560 Triagem do Corpo E
Total 44.560 172,6
Fonte: WIIKMAN, 1998.
FIGURA 2.6 - Bota–fora BF-4 (Julho de 2006)
A escolha dos locais para deposição do material estéril baseou-se principalmente em
aspectos econômicos, como por exemplo, gastos gerados devido à distância para o seu
transporte.
De acordo com CIPRIANI (2002), os bota-fora foram construídos sem qualquer
preparação dos terrenos, sendo ainda os BF-4 e 8, constituídos por minério de baixo teor
de urânio, depositados sobre o vale e leito do córrego da Consulta e Cercado,
21
respectivamente.
Quando se começou a minerar na região o controle ambiental era ainda mais deficitário,
e não houve identificação do potencial para a geração de drenagem ácida na fase de
planejamento. A drenagem ácida do bota-fora BF-4 era lançada no córrego da Consulta.
No caso do BF-8 a drenagem era lançada no córrego do Cercado, além de haver mistura
com a água da mina.
FIGURA 2.7 – Bacia BNF (Julho de 2006)
Após exigências da CNEN em 1983, por iniciativa da Nuclebrás, providências foram
tomadas, os leitos dos córregos da Consulta e do Cercado, que estavam sob os bota-fora,
foram desviados, respectivamente em 1982 e 1985. Em 1989, foi construída a bacia para
captação de águas de drenagem ácida do BF-4 - Bacia BNF, mostrada na figura 2.7. As
águas captadas passaram a ser bombeadas para a cava da mina, e, daí, para a estação de
tratamento de efluentes marginais, diminuindo ainda mais a concentração de U, Al e
Mn, lançados no córrego do Consulta. Também foram construídas as bacias D3, D4 e
D6 para captação de águas de drenagem ácida do BF-8 (CIPRIANI, 2002). Na estação é
feita a adição de cal, elevando-se o pH acima de 10, dessa forma é garantida a
22
precipitação do Mn na forma de pirolusita juntamente com os hidróxidos de metais
pesados e radioativos e sulfato de cálcio. A seguir é feita separação sólido/líquido
usando um espessador. A aceleração da decantação dos sólidos é feita através da adição
de floculante. As lamas espessadas, que são bastante volumosas e apresentam
porcentagem de sólido na ordem de 5%, devem, por exigência da CNEN, ser retidas na
instalação. Os líquidos tratados são lançados nas bacias de decantação D3 e D4 ,
mostradas na figura 2.8, onde recebem a adição de mais solução de cal, para garantir a
neutralização das águas de surgência do BF-8 que não são captadas. Os transbordos das
bacias D3 e D4 são lançados no córrego do Cercado (CIPRIANI, 2002).
FIGURA 2. 8 – Bacias D3 (Julho de 2006)
Na figura 2.9 pode-se analisar a estrutura do gerenciamento dos rejeitos líquidos e
sólidos do CIPC, sendo que uma das finalidades é o monitoramento dos bota-fora.
23
FIGURA 2. 9 – Fluxograma do gerenciamento dos rejeitos líquidos e sólidos no CIPC
(Fonte: CIPRIANI, 2002).
24
CAPÍTULO 3
FECHAMENTO DE MINA
3.1 - CONCEITOS
O fechamento de mina ou desativação de mina pode ser definido de acordo com
Oliveira Júnior (2006), como a paralisação das atividades mineiras devido a fatores
físicos, econômicos, tecnológicos ou ambientais, de caráter parcial ou total, permanente
ou temporário, tendo como finalidade principal a redução ou eliminação do passivo
ambiental por meio de ações de recuperação desenvolvidas ao longo da vida da mina e
após a sua paralisação.
O termo fechamento, ou descomissionamento originou-se de uma exigência formal para
a desativação de instalações nucleares, sendo a seguir estendido para a mineração de
urânio e subseqüentemente abrangendo todos os ramos da indústria mineral, sendo
utilizado para caracterizar a parada das operações mineiras e preparo para o desmonte
das suas atividades. A mineração caracteriza-se por ser uma atividade econômica finita
que opera numa determinada região num intervalo de tempo relativamente curto. Os
objetivos para se atingir com o fechamento de uma mina e seus impactos devem ser
considerados ainda na fase de estudos de viabilidade do projeto de mineração, de forma
a contribuir positivamente para o desenvolvimento de uma região em todos os aspectos
(LIMA, 2005).
A desativação de uma mina possui como principais objetivos, a proteção à saúde
humana e o meio ambiente, e após a conclusão das operações mineiras, promover a
reutilização da terra. Para que haja proteção à saúde, devem ser feitas a recuperação e a
manutenção física e química da área da mineração.
É consenso, a importância e a necessidade de planejar o fechamento desde a fase de
estudos de viabilidade, sendo comum o desenvolvimento de dois tipos de planos de
fechamento, durante o ciclo de vida de uma mineração (LIMA, 2000):
25
Um plano de fechamento conceitual, requerido durante o processo de
licenciamento. Mostrando a viabilidade de um fechamento economicamente
seguro técnica e socialmente.
Um plano final, ao término da fase de operação, resultado das adaptações feitas
ao plano inicial, refletindo as mudanças necessárias que ocorreram durante o
processo de mineração, devido à natureza dinâmica desta atividade.
A falta de um plano de fechamento acarreta uma desativação inadequada da mina e
demais unidades, não só do ponto de vista ambiental, como econômico e social.
Algumas justificativas são usadas pelos mineradores para que esse planejamento não
seja realizado antes do início das operações, como a solicitação apenas de planos de
recuperação de áreas degradadas e não de planos de desativação pelos órgãos
ambientais responsáveis; alegação da distância no tempo para a desativação devido a
longa vida das atividades de mineração; incertezas com a produção; a possibilidade de
novas tecnologias durante a vida útil operacional da mina.
As soluções adotadas nos planos de fechamento são geralmente muito simples, devido a
essa falta de planejamento anterior das operações. Verifica-se que elas atendem somente
as exigências dos órgãos ambientais, não havendo consulta prévia à comunidade. Que
não ocorre avaliação de alternativas de recuperação, e que a manutenção é apenas
passiva e a área abandonada em pouco tempo. O investimento no processo de
fechamento é baixo, devido à falta de capitalização das empresas no fim das operações.
O monitoramento quase não ocorre. Além de tudo, os processos de desativação são
executados por empresas contratadas, e não há nenhuma fiscalização por parte da
contratante (OLIVEIRA JÚNIOR, 2006).
3.2 - ASPECTOS LEGAIS DO FECHAMENTO DE MINA
Segundo o art. 225 da Constituição Federal, a responsabilidade de recuperar os danos
ambientais causados pela atividade de mineração é daquele que explorar estes recursos,
de acordo com a solução técnica exigida pelo órgão público competente, na forma de
lei. O termo “recuperação” utilizado neste artigo, não implica o retorno da área à
situação anterior, somente a reabilitação da área. Não existe a lei que discipline a
recuperação da área degradada pela mineração.
26
Reabilitação - Conjunto de procedimentos através do qual se propicia o retorno da
função produtiva da área ou dos processos naturais, visando adequação ao uso futuro.
Recuperação - Conjunto de procedimentos através do qual é feita a recomposição da
área degradada para o restabelecimento da função original do ecossistema (LIMA &
CURI, 2002).
O decreto n° 97.632 de 10 de abril de 1989 regulamenta a apresentação do plano de
recuperação de área degradada quando da apresentação do Estudo de Impacto
Ambiental - EIA e do Relatório de Impacto Ambiental - RIMA para os
empreendimentos que se destinam à exploração de recursos minerais, que devem ser
submetidos à aprovação do órgão ambiental competente (Artigo 1°). Além disso, neste
mesmo decreto é dito que: “a recuperação deverá ter por objetivo o retorno do sítio
degradado a uma forma de utilização, de acordo com um plano preestabelecido para o
uso do solo, visando à obtenção de uma estabilidade do meio ambiente” (Artigo 3°).
As normas reguladoras de Mineração (NRM’s) foram instituídas pelo Diretor Geral do
Departamento Nacional de Produção Mineral, através da portaria DNPM n° 237 de 18
de outubro de 2001. A Norma NRM 20 disciplina a suspensão, o fechamento de mina e
retomada das operações Mineiras. Segundo a Norma NRM 20 o plano de fechamento de
mina deve conter:
a) relatório dos trabalhos efetuados;
b) caracterização das reservas remanescentes;
c) plano de desmobilização das instalações e equipamentos que
compõem a infra-estrutura do empreendimento mineiro indicando o destino a ser dado
aos mesmos;
d) atualização de todos os levantamentos topográficos da mina;
e) planta da mina na qual conste as áreas lavradas recuperadas, áreas impactadas
recuperadas e por recuperar, áreas de disposição do solo orgânico, estéril, minérios e
rejeitos, sistemas de disposição, vias de acesso e outras obras civis;
f) programas de acompanhamento e monitoramento relativos a:
I - sistemas de disposição e de contenção;
27
II - taludes em geral;
III - comportamento do lençol freático e
IV - drenagem das águas;
g) plano de controle da poluição do solo, atmosfera e recursos hídricos, com
caracterização de parâmetros controladores;
h) plano de controle de lançamento de efluentes com caracterização
de parâmetros controladores;
i) medidas para impedir o acesso à mina de pessoas estranhas e interditar com barreiras
os acessos às áreas perigosas;
j) definição dos impactos ambientais nas áreas de influência do empreendimento
levando em consideração os meios físico, biótico e antrópico;
k) aptidão e intenção de uso futuro da área;
l) conformação topográfica e paisagística levando em consideração aspectos sobre a
estabilidade, controle de erosões e drenagens;
m) relatório das condições de saúde ocupacional dos trabalhadores durante a vida útil do
empreendimento mineiro e
n) cronograma físico e financeiro das atividades propostas
O plano de fechamento da mina deve ser considerado desde o início do projeto, e será
modificado e atualizado ao longo das atividades, de acordo com as necessidades locais,
desde que não modifique a solução apresentada ao órgão ambiental competente que
emitiu a licença ambiental da mina (SOUZA, 2001).
3.3 – FASES E PLANEJAMENTO DO FECHAMENTO DE MINA
Um plano de fechamento conceitual deve ser elaborado quando dos estudos de
viabilidade da mina o qual servirá também, após atualizações, para atender às
exigências legais do processo de licenciamento do empreendimento. A partir da fase de
desenvolvimento, o melhor conhecimento da jazida, bem como um melhor banco de
dados de informações, permitirão a atualização do plano de fechamento. Em
continuação, na fase de produção, revisões periódicas do plano de fechamento são
necessárias de modo a atender às mudanças nas condições físicas e sócio-econômicas da
mina e local (LIMA, 2005).
28
Segundo OLIVEIRA JÚNIOR (2006), a desativação de uma mina contém as seguintes
fases:
• Pré-desativação
• Descomissionamento;
• Fechamento;
• Manutenção;
• Pós-fechamento.
Na fase de pré-desativação são geradas medidas de preservação e controle ambiental,
que visam diminuir o passivo ambiental a ser recuperado quando acontecer a
desativação da mina. Esta fase ocorre durante as operações da mina (lavra e
beneficiamento). São desenvolvidas alternativas para o fechamento e estimativas de
custo.
O descomissionamento é a fase transitória entre a paralisação das atividades mineiras, e
início da implantação das atividades de desativação. Essas atividades compreendem a
remoção da infra-estrutura e a construção de componentes que facilitem a desativação.
O fechamento inclui a paralisação da planta de beneficiamento e sua demolição, a
demolição das obras civis, a recuperação das bacias de rejeitos e das pilhas de estéril e
lixiviação, o desmantelamento de infra-estrutura, o destino dos equipamentos que
devem ser cuidados e mantidos, a venda de equipamentos, a destinação dos excessos de
soluções químicas que eram utilizadas no beneficiamento, a remoção de materiais
contaminados, o gerenciamento dos sistemas de drenagem, o isolamento de cursos de
água contaminados, a revegetação e o início dos programas de monitoramento da
superfície final e de águas subterrâneas.
O monitoramento e a manutenção da área é uma fase importante do fechamento, pois
deve demonstrar a eficiência das medidas adotadas e o grau de sucesso do fechamento,
com a remediação e a restauração da área. O programa de monitoramento é elaborado
tomando como referência os impactos ambientais previstos no EIA e que emergiram
durante o ciclo de vida da mineração (WARHURST, 2000; RICKS, 2000). O tempo de
monitoramento de uma área recuperada/reabilitada é outro ponto polêmico, pois deve
29
durar o necessário para avaliar o sucesso do fechamento, variando de acordo com cada
situação e empreendimento.
O Pós-fechamento (post closure) ocorre quando os objetivos e uso final da terra tenham
sido atingidos. Nesta fase a área recuperada deve apresentar estabilidade física e
química, podendo ser utilizada para novos fins. Além disso, nenhum monitoramento ou
manutenção é exigido.
Princípios essenciais devem ser utilizados na elaboração de um amplo programa de
fechamento de mina. Estes incluem o envolvimento das partes interessadas,
planejamento, custos de fechamento, provisão e garantia financeira, critérios de
fechamento e a renúncia do título minerário, onde o concessionário deverá apresentar ao
DNPM um relatório da situação da mina, devidamente acompanhado do competente
licenciamento ambiental atestando o bom estado dos terrenos recuperados, após o
encerramento das atividades de mineração desenvolvidas no sítio.
30
CAPÍTULO 4
DRENAGEM ÁCIDA
4.1 - CONCEITOS
A oxidação de minerais sulfetados é um processo natural, que resulta da exposição
destes ao oxigênio, e das condições atmosféricas e locais. Quando grandes volumes de
materiais ricos em enxofre estão expostos, este processo é acelerado. Portanto a
mineração de minerais sulfetados constitui ambiente propício para a ocorrência da
drenagem ácida (EPA, 1996).
A drenagem ácida de mina (DAM) é caracterizada pela formação de ácido sulfúrico,
altas concentrações de metais pesados, baixo pH. Estes materiais podem causar vasto e
imediato impacto sobre o meio ambiente.
O potencial de geração de DAM é específico do local e função do tipo de mineral
depositado. A explotação e tratamento de minerais sulfetados tende a aumentar o
potencial de geração de drenagem ácida. Durante as operações de mineração as rochas
são desmontadas, fraturadas e moídas, aumentando a área superficial e a exposição do
mineral sulfetado, o que acelera o processo. Nestas condições os minerais sulfetados
oxidam ou reagem com água e oxigênio em variadas velocidades. Esta velocidade
determina o potencial da DAM (EPA, 1996).
O ácido sulfúrico produzido pelo fenômeno, responsável pelo rebaixamento do pH,
solubiliza metais pesados como arsênio, cádmio, zinco, urânio e outros, eventualmente
presentes nas rochas e solos locais. Esses metais são então transportados pela drenagem
e posteriormente podem atingir mananciais superficiais ou mesmo os lençóis
subterrâneos (CARVALHO & FERREIRA, 2000).
31
4.2 – GERAÇÃO DE DRENAGEM ÁCIDA DE MINA
De acordo com PASTORE & MIOTO (2000) a drenagem ácida de mina (DAM) é o
resultado da oxidação de sulfetos residuais pelo oxigênio atmosférico, originando-se,
portanto, em depósitos de rejeitos e paredes rochosas das cavas contendo sulfetos. O
produto da lixiviação dos materiais sulfetados modifica o pH natural dos corpos de
água, em geral compreendido entre 6 e 7, para valores da ordem de 2 a 3, devido a
formação de ácido sulfúrico.
O processo de formação da DAM pode ser resumido nas seguintes etapas:
1) Deposição de rejeitos de mineração contendo sulfetos, como os das minas de carvões
impuros ou, de modo geral, de minerações de ouro, cobre, zinco, urânio, chumbo e
níquel, em cuja paragênese podem ser encontrados os principais minerais primários
sulfetados envolvidos no processo de formação da DAM, listados na tabela 4.1.
TABELA 4.1 – Principais Minerais associados com a DAM
Mineral Composição Química
Arsenopirita FeS
2
.FeAs
Bornita CuFeS
4
Calcocita Cu
2
S
Calcopirita CuFeS
2
Covelita CuS
Galena PbS
Milerita NiS
Molibidenita MoS
2
Pirita FeS
2
Marcasita FeS
2
Pirrotita Fe
11
S
12
Esfarelita ZnS
(Fonte: FAGUNDES, 2005)
32
2) Ação intensa e prolongada do oxigênio atmosférico e da água sobre os sulfetos
residuais da pilha de rejeitos não-saturada (zona acima do nível d'água), através de
reações de oxidação e hidrólise, representadas pela equação básica:
2MeS(s) + 7/2O
2
+ H
2
O 2Me
+
+ 2SO
4
-2
+ 2H
+
(4.1)
onde Me representam os cátions metálicos como cobre, ferro, zinco, etc..
Na formação da DAM, em especial no caso da pirita, que é um dos minerais mais
comuns nos rejeitos de mineração, as reações de oxidação e hidrólise podem ser escritas
da seguinte forma:
- Estágios I e II
FeS
2
+ 7/2O
2
+ H
2
O Fe
2+
+ 2SO
4
-2
+ 2H
+
(4.2)
Fe
+2
+ 1/2O
2
+ H
+
Fe
+3
+ 1/2H
2
O (4.3)
Fe
+3
+ 3H
2
O Fe (OH
3
) + 3H
+
(4.4)
- Estágio III
FeS
2
+ 14Fe
+3
+ H
2
O 15 Fe
+2
+ 2SO
-4
+ 16H
+
(4.5)
De modo global a reação de oxidação da pirita pode ser representada pela equação:
4 FeS
2
+ 15 O
2
+ 14 H
2
O 4 Fe(OH)
3
+ 8 H
2
SO
4
(4.6)
Na realidade, estas reações são mais complexas, comportando numerosas outras etapas
intermediárias. Os diferentes estágios do processo de alteração da pirita podem ser
descritos como segue:
Estágio I e II: nestes estágios, as reações ocorrem em ambiente relativamente neutro
(pH> 4,5), com velocidade bastante lenta. A pirita é oxidada pelo oxigênio do ar
produzindo ferro ferroso (Fe
+2
) e íons H
+
que, pouco a pouco, acidificam o meio
(reação 4.1). A redução do pH favorece as reações (4.2) e (4.3). A oxidação do íon
(Fe
+2
) a íon (Fe
+3
), ocorre em pH de valores mais baixos. Enquanto o meio permanecer
com pH > 4,5, o ferro férrico (Fe
+3
) se precipita na forma de hidróxido de ferro [Fe
(OH)
3
]de acordo com a reação 4.3.
33
Estágio III: assim que o pH diminui a valores inferiores a 3,5, o ferro férrico, em vez de
se precipitar, permanece em solução e oxida diretamente a pirita, de acordo com a
reação (4.4), liberando ainda mais H
+
(PASTORE & MIOTO, 2000 e FAGUNDES,
2005).
Com pH em torno de 3,5, as populações bacterianas acidófilas, como as de Thiobacíllus
Ferrooxidanns, começam a se multiplicar, catalisando a transformação de Fe
+2
em Fe
+3
e favorecendo um ciclo bastante rápido entre as reações (4.2) e (4.4) , que se processará
até a degradação total da pirita (PASTORE & MIOTO, 2000 e FAGUNDES, 2005). A
presença das bactérias pode aumentar ou diminuir a velocidade das reações de oxidação
e, conseqüentemente, elevar ou reduzir a taxa de geração ácida. SENGUPTA (1993)
apresenta fatores adicionais que influenciam e determinam a atividade bacteriana e a
taxa de geração ácida associada, nos casos em que a aceleração bacteriológica é
significativa:
• Energia de ativação bacteriológica;
• Densidade populacional bacteriana;
• Taxa de crescimento populacional;
• Concentração de nitrato;
• Concentração de amônia;
• Concentração de fósforo;
• Teor de dióxido de carbono;
• Concentrações de inibidores bacteriológicos.
O Thiobacillus ferrooxidans foi descoberto em águas ácidas de minas de carvão em
1957 (RODRIGUES, 2001 e MURTA, 2005). TEIXEIRA et al. (2002) descrevem a
bactéria Thiobacillus ferrooxidans como uma espécie acidófila que apresenta como
metabolismo central à oxidação de sulfetos metálicos, enxofre reduzido e íons ferrosos,
como forma de obtenção de energia para o seu metabolismo. Segundo RODRIGUES
(2001) estas bactérias são acidófilas porque crescem somente em pH’s baixos, podendo
viver em temperaturas entre 15 a 25°C. Além disso, podem ser encontradas em fissuras
vulcânicas e depósitos de minerais sulfetados onde conseguem energia para crescer pela
oxidação de íons ferrosos e via compostos de enxofre.
34
4.3 – MEDIDAS DE CONTROLE PRATICADAS
ROBERTSON & BARTON-BRIDGES (1998) descrevem três processos para a
prevenção e redução da drenagem ácida, que podem empregados em três níveis ou
etapas distintas de controle:
1. Controle da geração da drenagem ácida.
2. Controle da migração da drenagem ácida.
3. Coleta e tratamento da DAM.
O controle da DAM, por prevenção ou inibição da geração de ácido é a etapa
preferencial. Se a geração é prevenida, não existe o risco de entrada de contaminantes.
A geração de ácido pode ser prevenida pela exclusão de um ou mais ingredientes
essenciais ou pelo controle do ambiente que envolve o sulfeto. Os ingredientes
principais para a geração de drenagem ácida podem ser: minerais sulfetados reativos,
oxigênio e água. A disponibilidade de oxigênio e água, natureza do sulfeto, ação de
bactérias, temperatura e pH, influencia na geração da DAM, em termos de índice de
produção de drenagem ácida (BARTON-BRIDGES & ROBERTSON, 1989).
A próxima etapa de controle é prevenir ou reduzir a migração de DAM para o meio
ambiente. Tecnologias de controle são utilizadas para prevenir que a água entre em
contato com a fonte de DAM, visto que a água é meio de transporte para contaminantes.
Após o controle da geração e migração da DAM, a terceira etapa é a coleta e tratamento
das águas contaminadas, método que tem sido largamente utilizado. As técnicas de
coleta e tratamento podem requerer operação contínua, como o tratamento químico, ou
o emprego de sistemas de passivos, que são planejados para funcionar sem intervenção
do homem. O tratamento químico envolve tecnologia organizada e operação eficaz da
mina (BARTON-BRIDGES & ROBERTSON, 1989).
A escolha e utilização das medidas de tratamento dependem de fatores como: condições
específicas do local, o tempo de eficácia da medida adotada, e se o controle escolhido
conduz aos resultados esperados. As medidas podem implicarem controle de curto e
longo prazo, e cada método poderá conduzir a um diferente nível de sucesso,
35
dependendo do projeto e condições específicas do local. O método mais eficaz poderá
resultar da incorporação e combinação de diferentes medidas de tratamento.
4.4 – ESTRATÉGIAS E SISTEMAS DE TRATAMENTO
Embora a prevenção para evitar o início da geração da drenagem ácida, através do
gerenciamento seja a opção preferida, pode ser impossível estancá-la completamente, e
o tratamento de efluente ácido será necessário para o controle dos impactos ambientais
na região. A indústria da mineração tem desenvolvido uma série de estratégias de
tratamento para minimizar o potencial destes impactos (EPA, 1996).
A estratégia mais comum para o tratamento de drenagem ácida é a coleta e
neutralização das águas contaminadas com reagentes alcalinos como carbonato de
cálcio, hidróxido de cálcio, óxido de cálcio, soda cáustica (hidróxido de sódio) e óxido
de magnésio, seguido por um estágio de recobrimento da lama contendo os metais
precipitados. O reagente conveniente dependerá do custo, eficácia, e do pH desejado
para o efluente final.
A neutralização é eficiente e confiável. Mas possui as seguintes desvantagens:
• Custos contínuos devido à manutenção intensiva, e uso de reagentes alcalinos,
colocam a técnica entre as mais caras, dentre as opções de remediação;
• O efluente resultante é tratado em vez de ser evitado; e
• Produz um sedimento precipitado que requer disposição separada e adequada.
Embora o tratamento seja considerado a melhor medida provisória, não é uma opção
atrativa para o controle da DAM, devido à escala de tempo envolvida, avaliada em
décadas ou séculos, representando uma responsabilidade a longo prazo para a indústria
(EPA, 1996).
4.4.1 – Recuperação dos Metais
Quando a concentração dos metais dissolvidos presentes na drenagem ácida é suficiente,
o sedimento precipitado (ou lama) pode representar uma fonte econômica. Recuperação
de metais por meio de extração por solvente e atração elétrica ou outras tecnologias de
36
extração podem ser comercialmente viáveis. Algumas técnicas podem ser utilizadas
para a aceleração da oxidação de pilhas de estéreis produzindo efluente enriquecido em
metal, para melhorar a praticabilidade de sua recuperação (EPA, 1996).
4.4.2 – Sistemas Passivos de Tratamento
Sistemas passivos de tratamento são utilizados para promover a elevação do pH entre a
rede de drenagem das águas. São sistemas muito apropriados para baixo escoamento e
baixa acidez nos estéreis. Apresentam como vantagens o sucesso do tratamento em
curto prazo e a auto-sustentabilidade (EPA, 1996).
4.4.2.1 - Drenos anóxicos passivos de calcário
A adição de sistemas de alcalinidade passiva tem aumentado e se desenvolvido para a
redução da manutenção de tratamentos mecânicos. Assim, um sistema de tratamento
que tem sido aplicado com resultados positivos é a drenagem anóxica passiva de
calcário. Nesse sistema a drenagem ácida passa por um canal construído de cascalho
grosso de calcário que exclui o oxigênio (sob condição anaeróbia). A exclusão de
oxigênio minimiza a precipitação de hidróxido de metais entre a drenagem e as
partículas de calcário (EPA, 1996). Os precipitados de Fe(OH)
3
recobrem o calcário,
inibindo sua dissolução, enquanto o precipitado gelatinoso de Al(OH)
3
preenche os
espaços vazios do leito, diminuindo a permeabilidade do calcário (LUZ et al., 2002).
O material consumido na drenagem anóxica passiva de calcário requer manutenção
contínua e, por isso esse sistema é considerado de curta vida efetiva. Geralmente, ele
não cessa inesperadamente sua função, mas vai tendo sua eficácia reduzida ao longo do
tempo.
37
4.4.2.2 – Canais Abertos de Calcário
Este sistema é muito simples e pode ser construído de duas maneiras. Um deles é feito
através de um fosso preenchido com calcário onde se coleta a drenagem ácida; o outro
método consiste em colocar calcário fragmentado diretamente em um fluxo
contaminado. Uma grande quantidade de calcário é necessária para garantir a eficiência
do canal no longo prazo, devido aos precipitados de Fe(CO)
3
e Fe(OH)
3
produzidos pela
neutralização e que reduzem a alcalinidade, recobrindo o calcário. O comprimento do
canal, a alta velocidade do fluxo e a turbulência aumentam o desempenho, mantendo os
precipitados em suspensão, o que reduz o recobrimento do calcário (DEP, 2000). Os
precipitados se mantêm em suspensão se a inclinação do canal for superior a 20%, o que
causa a alta velocidade do fluxo (SKOUSEN, 1998).
4.4.3 – Sistemas Ativos de Tratamento
Os sistemas de tratamento ativos baseiam-se na elevação do pH da água adicionando-se
produtos químicos alcalinos, tendo-se como conseqüência a precipitação de cálcio e
hidróxidos de metal. São os meios mais comuns para o tratamento de águas ácidas em
mineração. Um dos problemas da utilização deste sistema está relacionado aos custos do
tratamento que requerem operação e manutenção contínua (FONSECA & SALUM,
2003; SIMMONS et al., 2003).
No processo de neutralização com hidróxido de cálcio, o ácido é neutralizado e os
metais como, Fe
2+
, Fe
3+
, Zn, Cu, Al, e Pb são precipitados, na forma de hidróxidos
metálicos. A principal reação envolvida na neutralização com cal pode ser expressa por
(LUZ et al.,2002; MURTA, 2005):
Ca(OH)
2
+ Me
2+
/ Me
3+
+ H
2
SO
4
Me(OH)
2
/ Me(OH)
3
+ CaSO
4
+ H
2
O
Onde: Me = metal
A estabilidade e o volume gerado de precipitados são fatores importantes que devem ser
levados em consideração na elaboração de um projeto de usina para tratamento de
drenagem ácida através deste processo. De acordo com MURTA (2005), o grau de
38
estabilidade de metais e ânions precipitados são dependentes de fatores como conteúdo
de sulfato de cálcio, conteúdo de ferro solúvel e seu estado de oxidação, grau de
cristalinidade, potencial redox, capacidade tampão disponível no meio e reagentes de
precipitação utilizados.
39
CAPÍTULO 5
O MÉTODO “ANÁLISE DE MÚLTIPLAS VARIÁVEIS”
5.1 – DECISÃO SOBRE AS ALTERNATIVAS PARA FECHAMENTO DE MINA
Para que se encontre a alternativa mais apropriada e vantajosa a ser utilizada no
processo de fechamento de mina, deve-se analisar os prós e contras de cada uma delas.
De acordo com SHAW et al. (2001), são três etapas que devem ser seguidas:
1º) Identificar os impactos (positivos e negativos) que devem ser incluídos na
avaliação;
2º) Quantificar os impactos (positivos e negativos) para cada uma das alternativas;
3º) Avaliar os impactos acumulados para cada alternativa e comparar estes com os
de outras alternativas, para que seja desenvolvida uma lista de preferências das
opções.
Aos impactos verificados e identificados para cada alternativa do fechamento de mina
são fornecidos valores iniciais. Entretanto, devido a diversidade e subjetividade dos
impactos – o que possibilita diferentes análises pelos diversos atores envolvidos no
processo –, avaliá-los torna-se, quase sempre, uma tarefa difícil.
A principal dificuldade encontrada na identificação, definição e avaliação de impacto
consiste na sua própria delimitação, já que ele se propaga, no espaço e no tempo, através
de uma rede de inter-relações. Outra grande dificuldade reside nas deficiências
instrumentais e metodológicas para predizer respostas dos ecossistemas às atividades
humanas. Este fator torna-se ainda mais crítico quando se trata de questões sociais (LA
ROVERE, 2001).
Para algumas alternativas, após a quantificação dos impactos, chega-se facilmente à
conclusão do processo de escolha da melhor alternativa a ser aplicada. Entretanto,
alternativas de caráter multidisciplinar, que envolvem vários atores, com diferentes
pontos de vista, são concluídas após a realização de todas as etapas que serão propostas
e formação do processo de análise de múltiplas variáveis (GREGORY & KEENEY,
1994 e GREGORY & SLOVIC, 1997). Para o desenvolvimento do processo de análise
40
de múltiplas variáveis, faz-se necessário a caracterização e atualização de dados do local
objeto de estudo.
5.2 – APLICAÇÕES DO MÉTODO DE ANÁLISE DE MÚLTIPLAS VARIÁVEIS
O método de análise de múltiplas variáveis pode ser utilizado em diversos processos de
fechamento de mina e em inúmeras outras aplicações práticas, oferecendo vantagens
como às descritas por SHAW et al. (2001):
-
Fornecimento de uma estrutura em que todos os atores envolvidos podem
identificar e discutir os impactos de importância para eles;
-
Fornecimento de alternativas, onde os problemas e resultados podem ser
discutidos;
-
Fornecimento de ferramentas transparentes e defensíveis com que os
responsáveis pela decisão podem avaliar impactos positivos e negativos das
alternativas disponíveis;
-
Fornecimento de uma estrutura para descrever as alternativas consideradas, e as
conclusões, em documentos tais como RIMAS, EIAS, e outros.
5.3 – METODOLOGIA DO BANCO DE DADOS
O desenvolvimento do banco de dados é o primeiro estágio do processo de análise de
múltiplas variáveis. Este deve conter uma lista de variáveis e sub-variáveis
(secundárias) de diferentes impactos para cada alternativa de recuperação.
Além das variáveis e sub-variáveis, existem ainda os indicadores, que descrevem
claramente cada impacto e são determinados para cada sub-variável. As variáveis
representam os casos de interesses em relação ao que se planeja avaliar. Os aspectos
correlacionados a cada variável primária dão origem às variáveis secundárias.
41
5.4 – O PROCESSO DE CATEGORIZAÇÃO DOS VALORES BASE
O procedimento de categorização de valores base é o segundo estágio do processo de
análise, e que envolve “ranqueamento”, escala e peso do valor do indicador na sub-
variável. O sistema deve ser transparente, de maneira que o valor base para a
combinação ou acumulação de efeitos seja evidente (ROBERTSON & SHAW, 2004).
Os impactos da mineração, principalmente os ambientais e sócio-econômicos, são de
difícil avaliação, quantificação e descrição, sem que haja uma profunda investigação ou
quantidade razoável de informações. Essa dificuldade pode resultar em avaliação
precoce, seleções desvantajosas e alternativas difíceis (ROBERTSON & SHAW, 2004).
Segundo TOMMASI (1994), existem os seguintes os tipos de impacto ambiental:
• Impactos diretos (primários) e indiretos (secundários), que consistem na
alteração de determinados aspectos ambientais por ação do homem, sendo de
mais fácil identificação. São exemplos de impactos diretos os desgastes
impostos aos recursos utilizados, os impactos que afetam os empregos, etc.
Como impacto indireto decorrente dos anteriores pode-se citar, por exemplo, o
crescimento demográfico resultante do assentamento da população atraída pelo
projeto.
• Impactos de curto e longo prazo. São de curto prazo quando o efeito surge no
instante em que se dá a ação, por exemplo, a mortandade de peixes devido ao
lançamento de produtos tóxicos. São de longo prazo quando ocorrem após certo
tempo da realização da ação, como exemplo a bioacumulação de contaminantes
na cadeia alimentar.
• Impactos reversíveis e irreversíveis, quando está em jogo o caráter reversível ou
não das alterações provocadas sobre o meio.
42
O trabalho de campo exigido para a aplicação da metodologia da análise de múltiplas
variáveis deve ser intenso, exigindo muita pesquisa, inclusive com a população afetada,
para que a quantificação dos impactos leve em consideração a opinião de vários atores
envolvidos no processo.
5.5 – VARIÁVEIS, SUB-VARIÁVEIS E INDICADORES
5.5.1 – Variáveis
As variáveis são uma das categorias que estruturam o banco de dados. Um exemplo que
pode ser utilizado para o desenvolvimento deste componente é a disposição em 4 tipos
de variáveis: técnicas, econômicas (do projeto), meio ambiente e sócio-econômicas, que
são desenvolvidas de acordo com a avaliação que será fornecida ao projeto de
mineração (SHAW et al., 2001).
5.5.2 – Sub -variáveis
Cada uma das variáveis dá origem a uma lista de sub-variáveis ou variáveis secundárias.
As variáveis secundárias definem-se pelos impactos materiais que estão ocorrendo ou
podem vir a ocorrer em todo o projeto, e são selecionadas pelos atores. Elas podem ser
consideradas como perdas ou benefícios de uma mineração para cada variável à qual se
correlacionam. Exemplos de sub-variáveis podem ser: ruído, poeira, empregos,
contaminação de águas subterrâneas e superficiais, etc (SHAW et al
.,
2001).
O trabalho de identificação das variáveis secundárias deve ser realizado pelos vários
atores envolvidos, como a população, os órgãos reguladores, o proponente, além de uma
equipe técnica especializada. Uma lista detalhada destas sub-variáveis assegura que não
se faça um pré-julgamento das alternativas que serão destinadas e analisadas, tendo em
vista o futuro fechamento da mina. As que são similares para todas as alternativas ou
não são influenciáveis materialmente na seleção entre as opções, podem ser excluídas
do banco de dados. Portanto, as sub-variáveis fundamentais são aquelas que variam com
as diferentes alternativas que estão sendo consideradas (SHAW et al
.,
2001).
43
5.5.3 – Indicadores
Dentro de cada variável secundária existem valores que descrevem os impactos
definidos como indicadores. Esses valores permitirão que os impactos sejam medidos
para que haja uma comparação entre as alternativas. As sub-variáveis podem possuir um
ou mais indicadores.
Os indicadores possuem medidas quantitativas, qualitativas ou ambas. Por exemplo, a
sub-variável qualidade da água possui uma lista de indicadores que inclui, entre outros,
o pH, a concentração de sulfato, a concentração de sólidos totais dissolvidos, etc. Esses
indicadores se modificam de acordo com os diferentes estágios da vida de uma mina.
No Estudo de Caso desta dissertação serão abordados os indicadores para o estágio do
fechamento de um bota-fora de uma mina.
Algumas variáveis e sub-variáveis permitem uma determinação direta e quantitativa dos
indicadores, como, por exemplo, a variável econômica e a sub-variável de custos, pois
dados concretos podem ser coletados e analisados. Porém alguns indicadores, como os
ambientais, são de difícil quantificação, devido ao seu caráter subjetivo ou inexistência
de metodologias para tal.
Valores qualitativos descrevem-se, então, entre os extremos “pior a melhor”, em um
sistema de cinco categorias que são considerados ideais para a avaliação qualitativa.
Devido às incertezas que podem ocorrer no processo de avaliação, são necessárias
modelagens, análises e experiências.
Com a determinação dos indicadores, a avaliação numérica pode ser iniciada
envolvendo-se o ranking, escala e peso dos valores do indicador em cada variável
secundária (SHAW et al
.,
2001).
44
5.6 – RANKING, ESCALA E PESO
A terceira etapa do processo envolve, portanto, a determinação de valores. Para cada
alternativa avaliada no processo de fechamento de uma mina utilizando-se a
metodologia da AMV, desenvolve-se um “ranking”. As opções são graduadas na ordem
de “melhor a pior” em seus indicadores para cada sub-variável. A graduação é simples e
muitas vezes a diferença no impacto entre “melhor e pior” é muito pequena.
Atribui-se um valor a cada alternativa para cada indicador. O valor 9 (nove)
corresponde à melhor alternativa. Se a segunda melhor alternativa corresponder à
metade da melhor, atribui-se um valor 5 (cinco). As demais alternativas receberão
valores conforme demonstrado na figura. 5.1.
FIGURA 5.1 – Subdivisão do Sistema de Escala (Fonte: SHAW et al., 2001).
A metodologia introduz o fator “peso” para que cada membro do grupo de trabalho
possa opinar sobre os valores individuais dos indicadores. O peso 5 (cinco) indica um
alto valor ou um indicador importante numa escala de 1(um) a 5 (cinco). Entretanto, o
peso pode ser de 1(um) a 9 (nove). Se um analista considera a importância relativa de
um indicador o dobro que a de outro, o peso relativo será de 2(dois) por 1(um).
9 melhor
8 muito bom
7 bom
6 pouco bom
5 intermediário
4 pouco pobre
3 pobre
2 muito pobre
1 pior
f
a
t
o
r
e
s
c
a
l
a
9 melhor
8 muito bom
7 bom
6 pouco bom
5 intermediário
4 pouco pobre
3 pobre
2 muito pobre
1 pior
f
a
t
o
r
e
s
c
a
l
a
45
FIGURA 5.2 – Exemplo de Escala e Posicionamento dos “Ranking”
(Fonte: SHAW et al., 2001)
5.7 – CÁLCULOS E RESULTADOS DA ANÁLISE DE MÚLTIPLAS
VARIÁVEIS
A contagem final de cada alternativa, para que elas possam ser comparadas, é feita
como mostra a equação:
Sub-variável = Soma do valor escalar x Pesos (para cada indicador na sub-variável)
Soma dos pesos para cada sub-variável
Ou seja, para cada alternativa selecionada no plano de fechamento de mina, foram
destinadas variáveis, sub-variáveis e indicadores que contêm pesos. O valor 6,5 (seis e
meio) da variável técnica para a alternativa A, foi encontrado através do cálculo:
2
1
5
929155
+
+
×
+
×
+
×
e, sucessivamente, esse é o cálculo repetido em cada variável.
9 melhor - Aternativa A (88% revegetado)
8 muito bom
7 bom
6 pouco bom – Aternativa C (58% revegetado)
5 intermediário – Aternativa C (45% revegetado)
4 pouco pobre
3 pobre
2 muito pobre
1 pior
f
a
t
o
r
e
s
c
a
l
a
46
Variável Peso
Variável
Sub-variável Peso
Sub-
variável
Indicador Peso
Indicador
Alt.
A
Alt.
B
Alt.
C
Técnica 3
Sistema de
captação de
água
subterrânea
5 Eficiência
5
5
3 9
Manutenção 1 9 7 7
Operação 2 9 3 1
Valor da sub-variável 6,5 3,5 6,75
FIGURA 5.3 – Exemplo Hipotético sobre os Cálculos dos Valores
(Fonte: ROBERTSON & SHAW, 2004).
Na análise final da AMV a melhor alternativa é a que possui maior pontuação. Muitas
vezes, as pontuações são de valores próximos. Nesse caso deve-se desenvolver a análise
econômica do projeto, através dos custos de cada alternativa, para que seja escolhida a
de menor custo que ofereça um melhor resultado.
47
CAPÍTULO 6
METODOLOGIA
6.1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Para a realização da presente dissertação, primeiramente foi desenvolvida uma revisão
bibliográfica sobre a metodologia de Análise de Múltiplas Variáveis, seguida da escolha
do local de estudo. A Indústrias Nucleares do Brasil (INB) – Complexo Mínero
Industrial de Poços de Caldas (CIPC) foi selecionada para a realização deste trabalho,
por se encontrar no estágio de fechamento da mina, e devido aos problemas com a
drenagem ácida – em especial no Bota-Fora (BF-4) –, local específico selecionado para
a aplicação do método de AMV, devido ao grande número de informações disponíveis
sobre essa pilha de estéril.
A seguir, deu-se prosseguimento ao trabalho através de coleta dados na INB, após a
aprovação dos diretores da empresa para a realização do estudo sobre o bota-fora BF-4.
A tarefa consistiu em pesquisas, compilações e organização de registros e de outros
trabalhos disponíveis. Houve também a revisão sobre fechamento de mina e drenagem
ácida de mina. Esta etapa consistiu num verdadeiro processo de seleção de informações,
devido a grande quantidade de registros encontrados na INB-Caldas.
Após a coleta de dados, fez-se a escolha dos atores que se envolveriam no processo de
análise da melhor alternativa para o fechamento do bota-fora BF-4. O procedimento
adotado foi de envolver profissionais de diferentes áreas, além da população local e de
funcionários da empresa, mas não houve interesse de todos selecionados, limitando a
escolha em professores da UFOP, alunos do mestrado de Engenharia Mineral, e
Engenheiros da INB-Caldas. As adaptações do método da AMV para seu emprego na
INB-Caldas foram obtidas pela opinião dos atores envolvidos.
Finalmente realizou-se a aplicação do AMV e análise dos dados segundo modelo
adotado para a INB, com enfoque no bota-fora BF-4. Esse estágio foi realizado através
48
da análise das alternativas por cada ator, e reuniões para que se formasse um consenso
destas em relação a melhor alternativa a ser aplicada no fechamento do BF-4.
6.2 – ADAPTAÇÕES DO MÉTODO DE ANÁLISE DE MÚLTIPLAS
VARIÁVEIS
6.2.1 – As Alternativas para o Fechamento do Bota-Fora BF-4
As alternativas foram selecionadas baseando-se nas técnicas mais utilizadas e dados da
literatura, bem como no PRAD proposto pela INB, e análise de campo. Após os estudos
utilizou-se as seguintes alternativas:
Alternativa 1 - Trata-se de deixar o Bota-fora 4 da forma como está, mantendo-se todas
as atividades hoje realizadas, como por exemplo, o bombeamento da drenagem para a
cava e , daí para a estação de tratamento de efluentes.
Alternativa 2 – Implementar um sistema de retaludamento do BF-4 de modo a
introduzir um melhor sistema de drenagem superficial, bem como a colocação de uma
camada impermeabilizante para reduzir a infiltração de água e, conseqüentemente,
minimizar a geração de drenagem ácida neste.
Alternativa 3 – Remoção do material estéril depositado no local denominado BF-4 e
disposição deste dentro da cava. Esta alternativa implica na eliminação do BF-4.
6.2.2 – Banco de Dados do Bota-Fora BF-4
A criação de um banco de dados constituiu a primeiro processo a ser executado na
análise das variáveis relacionadas às alternativas para o fechamento do BF-4.
Foram selecionadas quatro variáveis para o início da realização deste processo: variável
técnica, ambiental, econômica e sócio-econômica, de modo a abranger todos os
impactos possíveis na avaliação das alternativas consideradas para o plano de
fechamento do bota–fora BF-4.
49
Para este trabalho não foram analisadas as sub-variáveis de maneira separada, estas
foram estudadas e apresentadas juntamente com os indicadores. Essa decisão foi tomada
pelos atores que realizaram a análise, devido, principalmente, as informações
disponíveis e coletadas sobre o bota-fora BF-4. Dessa maneira, a união das sub-
variáveis e dos indicadores formou, para o estudo de caso, os indicadores.
6.2.3 – Valoração dos Pesos para Construção da Tabela da Análise de Múltiplas
Variáveis para o Bota – Fora BF-4
Como citado por ROBERTSON & SHAW (2004), o procedimento de decisão de
valores de base é o segundo estágio do processo de análise, e que envolve
“ranqueamento”, escalonamento e adição de peso. A terceira etapa do processo é a
determinação de valores.
Os pesos das variáveis foram dados de acordo com a importância destas, segundo
julgamento do avaliador, para o BF-4. Estes pesos variam de 1 a 5, onde 1 corresponde
ao menor peso e 5 ao maior.
Os indicadores receberam pesos independentes das alternativas, considerando-se apenas
a importância de cada fator. Os pesos dos indicadores também variam de 1 a 5, onde 1
corresponde ao menor peso e 5 ao maior peso.
Foram dados valores para cada indicador, considerando-se as variáveis técnica,
ambiental, econômica e sócio-econômica. Os valores variam de 1 a 9, pior ao melhor,
respectivamente. Caso o avaliador entenda que para a alternativa 3 (remoção do estéril
do BF-4 e disposição deste na cava), o indicador estética para a variável ambiental seja
o fator mais importante, o valor deste indicador tende a 9. Por outro lado, se o avaliador
entende que o indicador custo (custo de recuperação), para a mesma alternativa
(remoção do estéril do BF-4 e disposição deste na cava) na variável econômica, foi
muito significante, o valor deste indicador tende a 1. Nesse caso o mais significativo
50
torna-se o pior indicador, ou seja, de valor 1, visto que altos custos, do ponto de vista
econômico, não são recomendados, daí o baixo valor.
Desta maneira foram realizadas as avaliações das tabelas de Análise de Múltiplas
Variáveis, onde se buscou envolver vários atores para que o processo ficasse mais
completo, através das várias opiniões de diferentes profissionais.
6.2.4 – CÁLCULOS E RESULTADOS DA ANÁLISE DE MÚLTIPLAS
VARIÁVEIS
Durante o processo de formação do banco de dados fez-se avaliações das alternativas e
refinamentos destas, a fim otimizá-las e conseguir o consenso das vantagens e das
desvantagens relativas de cada alternativa dentro do grupo. Sendo assim os valores
utilizados na tabela final constituíram-se de um consenso entre os atores após discussões
desenvolvidas.
Buscou-se o maior número de atores disponíveis com objetivo de minimizar possíveis
vieses estatísticos. Para tal foi enviada uma tabela modelo para contatos na INB, CNEN
e UFOP. A tabela final teve contribuição das seguintes especialidades: Biologia,
Engenharia de Minas, Engenharia Ambiental e Engenharia Química.
6.3 – ANÁLISE DE CUSTOS
A diferença dos custos envolvidos em cada alternativa pode ser grande. Geralmente a
melhor alternativa, ou seja, aquela que possui uma recuperação mais completa e
adequada à mina, é a mais cara e que exigirá maiores gastos da empresa.
Para o estudo, considerou-se os custos citados no PRAD e adotados pela INB.
Entretanto, cabe ressaltar que tais dados foram obtidos de planos conceituais.
51
CAPÍTULO 7
ESTUDO DE CASO: BOTA FORA BF – 4
7.1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Os estéreis da mina Osamu Utsumi são constituídos pelo material de decapeamento da
jazida e pela rocha estéril da mina resultante da triagem nas frentes de lavra. Foram
produzidos no total 45.077.300 m
3
de estéreis durante a lavra do urânio na mina do
Campo do Cercado, entre 1977 e 1995 (GEOTECH, 2005). A diferença entre a
quantidade total de material retirado da mina e a quantidade total de material deposto
nos bota-foras (tabela 2.1) deve-se ao uso de material de decapagem da mina para
construção de plataformas, vias de acesso e aterros (CIPRIANI, 2002).
A mineralização primária do urânio tem sua origem atribuída em parte, ao processo de
fluidização que causou a formação de corpos tubulares de brechas ao longo de planos de
falhas e dutos (corpo A), mas formou-se principalmente, através da atividade
hidrotermal relacionada à intrusão alcalina (corpo B). A formação de óxidos de urânio
como mineralização secundária foi atribuída, de modo geral, a processos hidrotermais,
enquanto fenômenos secundários e de fluidização ocorreram em menor escala.
Este capítulo apresenta as características referentes ao Bota-Fora BF-4 – que é de
grande importância devido ao volume expressivo de drenagem ácida na base pilha de
estéril, e foi escolhido para a realização da dissertação –, os cálculos realizados para a
obtenção da melhor alternativa destinada ao fechamento deste bota-fora e as
justificativas da escolha.
7.2 – CARACTERÍSTICAS DO BOTA-FORA BF-4
O Bota-fora BF4 possui uma superfície de 569.000 m
2
e um volume de material
depositado de 12.400.000 m
3
, tendo sido construído sobre o vale do Córrego da
Consulta, pertencente à bacia do Rio Verde, na área contígua à cava da mina, conforme
apresentado na figura 7.1.
52
FIGURA 7.1 – Vista da base do BF-4 (esquerda) e vista do topo do BF-4 (direita)
(Julho de 2006).
A disposição do material em “ponta de aterro” gerou uma segregação granulométrica,
em que se verifica a tendência das frações mais grosseiras de ocuparem a base da pilha e
as frações mais finas de ocuparem a parte superior da pilha. Esta disposição permite
maior distribuição de vazios na parte inferior da pilha, consequentemente, com maior
permeabilidade e capacidade de armazenamento de água.
7.2.1 – Construção da Barragem e Desvio do Córrego da Consulta
Em meados de 1982, uma barragem foi construída, no córrego da Consulta, objetivando
desviar suas águas do contato com o BF-4. A mesma se rompeu na estação chuvosa
1982/1983 e foi reconstruída e alteada, em 1983, para a cota 1.378 m. Em 1983, o
córrego da Consulta foi desviado (GEOTECH, 2005).
O canal de desvio construído teve como objetivo diminuir a contaminação pelos
efluentes do bota-fora BF-4 sobre o córrego da Consulta, além de melhorar a
estabilidade do BF-4. O desvio atingiu 500 m de comprimento, tendo como base um
terreno constituído por 20 a 30 cm de argila compactada. Outra finalidade do desvio foi
reduzir a entrada de água no BF-4 para evitar a geração de drenagem ácida (SOUZA,
1996).
53
7.2.2 – Drenagem Ácida
No início das operações do CIPC, as drenagens ácidas do BF-4 eram misturadas com
água da mina e lançadas no córrego do Consulta (CIPRIANI, 2002). Dados de
monitoramento de água no local indicaram um aumento no teor de urânio e elementos
estáveis nas águas de drenagem dos bota-fora e da cava da mina, que se juntam aos
córregos (FAGUNDES, 2005).
As águas de drenagem na base do BF-4 evidenciaram a necessidade de implantação de
um sistema de coleta, bombeamento e posterior tratamento ativo, segundo exigência da
CNEN, que visava a neutralização da acidez, precipitação de radionuclídeos e metais
pesados e decantação dos sólidos em suspensão (CIPRIANI, 2002).
Em 1997, a INB resolveu acelerar algumas medidas visando minimizar a geração de
drenagem ácida. O BF-4 começou a ser recuperado no tocante a sua drenagem
superficial, recobrimento das bermas e taludes com argila e revegetação (GEOTECH,
2005). Tais medidas resultaram apenas numa redução da vazão de água na base do BF-4
de 90
m
3
/h
no período chuvoso e 65
m
3
/h
na época seca para 65
m
3
/h
no período
chuvoso e 55
m
3
/h
no período seco.
O BF-4 se configura como a fonte de maior contribuição no incremento de atividade de
U
238
e Ra
226
nas águas do Ribeirão Soberbo (AMARAL, 1992). A tabela 7.1 apresenta
valores de elementos radioativos monitorados nas águas de base do BF-4:
54
TABELA 7.1 – Concentrações de elementos radioativos encontrados nas águas de base
do BF-4
PONTO
232
Th(Bq/l)
238
U(Bq/l)
210
Pb(Bq/l)
226
Ra(Bq/l)
228
Ra(Bq/l)
SAÍDA DO BF4*
1,26 133,4 0,705 0,34 0,34
LIMITES DE
LANÇAMENTO
CNEN
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Fonte: Modificado de GEOTCH (2005), * dados referentes a agosto de 2005
A tabela 7.2 apresenta alguns parâmetros sobre o estudo da qualidade das águas de
drenagem do BF-4, obtidos nos trabalhos de FERNANDES & FRANKLIN (2000) e
SOUZA
et al
. (1995), e citados por FAGUNDES (2005). Para a comparação com
valores permitidos por lei, foram utilizadas a Portaria n.º 518/04 do Ministério da Saúde
(padrão de potabilidade) e a Resolução n.º 357/05 do CONAMA (critérios de
classificação de uso).
TABELA 7.2 – Valores de elementos químicos das águas de drenagem do BF-4
Espécie Química
Concentrações
encontradas no
BF-4 (mg/l)
Portaria n.º 518/04
(mg/l)
Resolução n.º
357/05 (mg/l) *
Al 118 0,2 0,2
SO
4
1010 250 250
Mn 100 0,1 0,5
F 100 1,5 1,4
pH 3,3 6 a 9,5 6 a 9
Fonte: Modificado de FAGUNDES (2005); *valores estabelecidos pelas águas de
classe 3.
55
7.3 – SISTEMA UILIZADO PARA CONTROLE DOS IMPACTOS GERADOS
PELA ÁGUA ÁCIDA
O sistema praticado pela INB para controle dos impactos gerados no meio ambiente
pelas águas ácidas dos bota-foras BF-4 e BF-8 compreende as seguintes operações:
•
Águas ácidas efluentes do BF-4: drenadas para a Bacia (BNF) e recalcadas
para o reservatório formado na cava da mina, com vazão aproximada de 157
m
3
/h,
funcionando 12 h por dia (média de 60
m
3
/h),
de onde são,
posteriormente, bombeadas juntamente com as águas ácidas da cava, abaixo
da cota 1.332 m, para a Unidade de Tratamento de Águas Marginais (AA-
440).
•
Efluentes ácidos do BF-8: drenados para a Bacia (BIA) e bombeados
diretamente para a Unidade de Tratamento de Águas Marginais (AA-440),
com vazão de 117 m
3
/hora.
•
As águas ácidas efluentes destes dois bota-fora, após serem tratadas na AA-
440, são escoadas para as Bacias D3 e D4 e descarregadas na barragem de
captação do Rio das Antas.
As figuras 7.2 e 7.3 mostram as águas efluentes do BF-4 para a Bacia BNF e o sistema
de bombeamento para a cava da mina, respectivamente.
56
FIGURA 7.2 – Águas efluentes do Bota-Fora BF-4 (Julho de 2006).
As superfícies finais dos bota-fora, dotadas de uma declividade variando de 0,5 a 1% no
sentido oposto ao das cristas de seus taludes receberam a cobertura de uma camada de
20 cm de silte para a impermeabilização contra a percolação/infiltração das águas
meteóricas que, através de canaletas de concreto e bueiros, são dirigidas para a rede
hidrográfica local. De acordo com informações obtidas na INB, esta camada não foi
feita com controle de compactação, o que a torna pouco eficiente como barreira
impermeabilizante. No contexto de um programa de recuperação ambiental na área da
mina, a INB realizou, no período de outubro de 1997 a março de 1999, o recobrimento
de uma área de 250.000 m
2
no BF-4 e BF4-corpo B, com 30 cm de argila oriunda de
uma cava próxima à mina, com o objetivo de reduzir a infiltração de águas pluviais
nestas áreas e, conseqüentemente, a geração de DAM. Da mesma forma a execução
desta camada não foi feita com controle de compactação. Posteriormente, a própria INB
realizou a revegetação destes locais em cerca de 140.000 m
2
, para fixação da camada de
argila e recomposição de parcela da vegetação primitiva. Para atender a esse objetivo,
foi construída uma rede de canaletas de concreto que soma aproximadamente 18.500
metros e está distribuída por todo o empreendimento (GEOTECH, 2005).
57
F
FIGURA 7.3 – Sistema de bombeamento da Bacia BNF (2006)
Até 1989, duas alternativas de revegetação das superfícies dos bota-fora foram
desenvolvidas: uma, onde foram plantadas 200 mil mudas de
eucaliptus
e
pinus
; outra,
onde foram semeadas sementes de gramíneas.
Eucaliptus
e
pinus
foram plantados nas
plataformas dos BF-1, BF-3, BF-4 e BF-7. Sementes de espécies nativas, gramíneas e
arbustos foram plantados no BF-8. Devido à característica bastante ácida das superfícies
dos bota-foras, o desenvolvimento da vegetação é difícil e a formação de um solo rico
em nutrientes tem sido muito lenta. Assim, inúmeras tentativas de arborização vêm
sendo feitas, desde 1998, em toda instalação do CIPC.
7.4 – RADIOPROTEÇÃO
A INB sempre dispensou cuidados no processo de radioproteção ocupacional. Segundo
CIPRIANI (2002) os valores a que os empregados estiveram expostos mantiveram-se
abaixo do limite de 50 mSv/ano, estabelecido por norma da CNEN. Esses cuidados se
estenderam, também, à área de lavra do minério, onde os procedimentos visavam
minimizar as dosagens a que estavam expostos 225 trabalhadores, através da prática de
58
aspersão e execução de perfurações com o uso de água para minimizar a geração de
poeira.
7.5 – INDICADORES UTILIZADOS NO PROCESSO DA ANÁLISE DE
MÚLTIPLAS VARIÁVEIS
Os indicadores selecionados para a avaliação do processo e escolha da melhor
alternativa para o BF-4, visando o fechamento da mina Osamu Utsumi, foram os
seguintes:
Para a variável Técnica:
estética
estabilidade
erodibilidade
drenagem
bombeamento
radiação
geração de drenagem ácida
Para a variável Ambiental:
estética
recuperação da vegetação
qualidade da água superficial
qualidade da água subterrânea
re-estabelecimento biológico
geração de drenagem ácida
Para a variável Econômica:
custos de recuperação
custos (VPL)
custos de tratamento da água a longo prazo
custos de tratamento da água a curto prazo
geração de drenagem ácida
Para a variável Sócio-Econômica:
59
estética
recreação
turismo
saúde e bem estar
infra-estrutura da comunidade
empregos
geração de drenagem ácida
7.6 – CÁLCULOS E RESULTADOS
A tabela 7.3 apresenta os quantitativos para análise da melhor alternativa para o BF-4
visando o fechamento da mina Osamu Utsumi e encontra-se a seguir.
60
TABELA 7.3 – Dados quantitativos da análise da melhor alternativa
Utilizando-se os valores encontrados na tabela 7.3, foram realizados os cálculos da
contagem final de cada alternativa, através das fórmulas seguintes:
Para cada uma das variáveis de cada alternativa:
Variável =
(
)
( )
∑
∑
×
sindicadoredospesos
escalarvalorsindicadoredospesos
Variáveis Peso
Indicadores Peso
Alt 1
Deixar
como está
Alt 2
Retaludar e
impermeabilizar
Alt 3
Remover
BF-4 para cava
estética 1 1 4 9
estabilidade 4 6 7 9
erodibilidade 4 6 7 8
drenagem 5 4 9 8
Técnica 5 bombeamento 5 9 6 9
radiação 1 8 8 8
geração de drenagem ácida 5 1 8 9
estética 4 1 6 9
recuperação da vegetação 5 2 6 7
Ambiental 5 qualidade da água superficial 5 1 8 9
qualidade da água subterrânea 5 2 6 9
re-estabelecimento biológico 4 1 7 7
geração de drenagem ácida 5 1 8 9
custos de recuperação 5 9 2 1
custos (VPL) 4 9 2 1
custos de tratamento da água
(longo prazo) 5 1 9 9
Econômica
4
custos de tratamento da água
(curto prazo)
1 3 7 7
geração de drenagem ácida 5 1 7 9
estética 2 1 3 5
recreação 2 1 1 1
Sócio -
econômica 2 turismo 3 1 1 1
saúde e bem estar 5 1 8 9
infra-estrutura da comunidade 4 4 4 4
empregos 5 6 6 6
geração de drenagem ácida 5 1 8 9
61
Análise de múltiplas variáveis de cada
alternativa
=
(
)
( )
∑
∑
×
iáveisdaspesos
iáveisiáveisdaspesos
var
varvar
A tabela 7.4 mostra os valores encontrados para cada alternativa.
TABELA 7.4 – Valores da análise de múltiplas variáveis para cada alternativa
selecionada
Variável
Alternativa 1
deixar como está
Alternativa 2
retaludar e
impermeabilizar
Alternativa 3
remover BF-4 para cava
Técnica 5,29 7,32 8,60
Ambiental 1,36 6,86 8,36
Econômica 4,70 5,25 5,30
Sócio-econômica 2,42 5,27 5,81
Análise de cada
alternativa
11,50 19,76 22,62
A seguir os resultados são comparados, com o objetivo de se definir qual alternativa
mostra-se a mais indicada para o fechamento do depósito do estéril BF-4.
7.5 – ANÁLISE DE CUSTOS
O potencial de geração de drenagem ácida do BF-4, os custos de bombeamento da água
ácida da BNF para o reservatório da cava da mina e posterior bombeamento destas
águas para a Unidade de Tratamento de Águas Marginais (AA-440), foram
considerados para esta análise. Para a alternativa de deixar o sistema funcionando como
está sendo feito hoje, usou-se o custo de R$ 12.000.000,00 anuais, conforme
informações fornecidas pela INB-Caldas. Deixando o BF-4 como está, há a necessidade
de um tratamento constante uma vez que qualquer interrupção provocaria imediato
aumento da concentração de poluentes lançados nos córregos. Sendo assim, os custos
são altos e de longo prazo. Para permitir uma comparação de custos entre as alternativas
propostas no plano de fechamento, considerou-se o custo relativo ao tempo estipulado
para a conclusão das alternativas de retaludamento e transferência do BF-4 para a cava
da mina, que é estimado em 10 anos.
62
Para os cálculos de custos com as obras e manutenção de BF-4, aplicando-se as
alternativas de retaludamento e remoção da pilha de estéril para a cava da mina,
utilizou-se valores mencionados no PRAD (Plano de Recuperação de Áreas
Degradadas) apresentado pela INB. Estes valores são estimativas preliminares e não
custos finais detalhados. No PRAD, foi considerada a alternativa de recobrimento dos
bota-fora com camadas impermeáveis, com custo entre R$ 25 e 50 milhões. Para a
alternativa da análise de múltiplas variáveis será utilizado o valor de R$ 25 milhões,
pois o estudo se limita ao BF-4. Com relação a alternativa de remoção da pilha de estéril
para a cava, o PRAD considerou R$ 50 milhões, sendo utilizado para comparação o
valor de R$ 30 milhões pelo mesmo motivo anteriormente citado.
0
25.000.000
50.000.000
75.000.000
100.000.000
125.000.000
0 10 20 30
Alternativas
Custos
GRÁFICO 7.1 – Análise das alternativas x Custos
O gráfico 7.1 mostra no eixo das abscissas os valores encontrados na tabela 7.4 da
análise de cada alternativa, e no eixo das ordenadas, os valores de custos a longo prazo
adotados para cada uma delas. Os indicativos 1, 2 e 3 mencionados no gráfico referem-
se, respectivamente, às alternativas 1, 2, e 3, do processo da AMV.
1
2
3
63
CAPÍTULO 8
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O método de análise de múltiplas variáveis pode ser utilizado em diversos processos de
tomada de decisão e, em especial, para o caso de fechamento de mina (ver por exemplo,
SHAW
et al
., 2001). Os vários atores envolvidos, bem como o caráter multidisciplinar
fornecem meios pelos quais os avaliadores podem selecionar a alternativa mais
apropriada e vantajosa, através da ponderação relativa dos benefícios e custos de cada
uma das alternativas possíveis.
No planejamento do fechamento da Mina Osamu Utsumi, a drenagem ácida apresenta-
se como o passivo de maior relevância, tanto do ponto de vista ambiental quanto pelos
custos envolvidos na neutralização desta. A dificuldade de comparação entre as
possíveis alternativas para o fechamento da Mina Osamu Utsumi, com ênfase na
drenagem ácida, foi uma das justificativas de se adotar o método de análise de múltiplas
variáveis.
Para a análise aplicada à INB-Caldas buscou-se envolver o maior número possível de
profissionais experientes que representassem diversas áreas do estudo, para garantir o
sucesso e a confiabilidade dos resultados. Mas devido à dificuldade de correspondência,
e indisponibilidade dos profissionais procurados, o número de atores se resumiu a
quatro e não houve consulta à população. Um grupo reduzido, entretanto, pode
comprometer os resultados. Por outro lado, à multidisiplinaridade, disposição,
participação aberta e senso comum do grupo permitiu um resultado de consenso.
O resultado final da análise de múltiplas variáveis é formado por um consenso entre os
participantes do processo, onde se escolhe a melhor alternativa a ser aplicada.
Alternativas, como a de remoção do estéril do bota-fora BF-4 para a cava da mina, são
prematuramente consideradas impraticáveis, e julgadas excederem as obrigações e
recomendações dos órgãos fiscalizadores. Mas o método tem como proposta a
disposição de abranger todas as alternativas consideradas possíveis pelos atores, como
foi feito nesta dissertação.
64
A melhor alternativa é aquela que obtiver maior pontuação. Portanto, para esta
avaliação a alternativa de remoção do material estéril depositado no BF-4 e disposição
deste dentro da cava foi a que se apresentou como melhor opção.
Geralmente a alternativa de maior pontuação é também a que gera maiores despesas.
Mas através do gráfico 7.1, podemos avaliar que a pior alternativa na AMV, é a que
produz maiores despesas para a empresa. Portanto, a adoção da remoção do estéril do
BF-4 e disposição na cava da mina é uma solução economicamente e ambientalmente
atrativa em longo prazo.
Torna-se claro que quando as alternativas pontuam muito similarmente nas contagens
completas de AMV, a diferença de custo é essencial e substancial.
Como sugestão para futuros trabalhos considera-se:
Estudos que envolvam matérias de selagem, drenagem e cobertura do BF-4, para que
seja proposta uma impermeabilização e retaludamento, visando a redução dos volumes
de infiltração em função da precipitação no BF-4 e a conseqüente diminuição do
processo de formação da drenagem ácida
;
Um estudo completo sobre os outros bota-fora existentes no CIPC, envolvendo a
geomorfologia e a hidrogeologia, para que seja feita uma correlação de suas
características com as do BF-4, analisando se as considerações finais encontradas para o
BF-4 caberiam também para os outros bota-fora;
Considerando-se a proposta de remoção da pilha de estéril BF-4 para a cava da mina,
pode-se, também, propor estudos sobre a impermeabilização do fundo da cava; a
deposição dos equipamentos existentes no Complexo, e que não puderam ser
descontaminados, em seu interior; e o encapsulamento e selamento de todo este
material no interior da cava , seguindo-se as normas da CNEN.
65
REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS
AMALFI, J. RELATÓRIO DE ANÁLISE DE SEGURANÇA – RAS. Cap 4:
Hidrologia.(Relatório Interno) p. 1 a 28, 25/02/04
AMARAL, E.
Modificação da exposição a radiação natural devido a atividades
agrícolas e industriais numa área de radioatividade natural elevada no Brasil
.
Tese. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1992.
BARTON-BRIDGES, J. P; ROBERTSON, A. M. Design and Reclamation of Mine
Waste facilities to Control Acid Mine Drainage. Proc. Canadian Land Reclamation
Association and American Society for Surface Mining and Reclamation, Calgary,. aug.
1989.
BRASIL. Decreto Federal n° 97.632, de 10.04.89, publicado no DOU de 12.04.89.
Dispõe sobre a apresentação do Plano de Recuperação de áreas Degradadas – PRAD,
pertinente aos empreendimentos que se destinem a exploração de recursos minerais.
Disponível em:
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66
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71
A1 – Normas da Comissão Nacional de Energia Nuclear Aplicadas no
Licenciamento de Minas e Usinas de Tratamento de Minérios de Urânio e Tório
NE-1.04
NE-1.10
NE-1.13
NE-2.01
NE-2.02
NE-2.04
NE-3.01
NE-3.02
NE-3.03
NE-5.01
Licenciamento das Instalações Nucleares
Segurança de Sistemas de Barragem de Rejeitos Contendo
Radionuclídeos
Licenciamento de Minas e Usinas de Beneficiamento de
Minérios de Urânio e/ ou Tório
Proteção Física de Unidades Operacionais da Área Nuclear
Controle de Materiais Nucleares
Proteção Contra Incêndios em Instalações Nucleares do Ciclo
do Combustível
Diretrizes Básicas de Radioproteção
Serviços de Radioproteção
Certificação de Qualidade de Supervisores de Radioproteção
Transporte de Materiais Radioativos
FONTE: CIPRIANI (2002)
72
A.2. Arranjo Geral da Unidade de Tratamento de Minérios, INB - Caldas.
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