Deposição de Rejeitado Espessado em Mina

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Mina de Neves-Corvo: 
Deposição de 
rejeitado espessado
Acompanhamento
geotécnico e 
geoquímico
Hugo Emanuel Relvas Rodrigues
Mestrado em Geologia
Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território
2016
Orientador 
António José Nogueira Gomes de Moura, Professor Auxiliar, Faculdade de
Ciências da Universidade do Porto
Coorientador 
Luísa Mafalda Ferreira da Silva Beato de Oliveira Toscano, Chefe do 
Departamento de Barragens, Resíduos Mineiros e Águas, SOMINCOR S. A.
Todas as correções determinadas 
pelo júri, e só essas, foram efetuadas.
O Presidente do Júri,
Porto, ______/______/_________
I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foto da capa: aspeto do rejeitado espessado depositado na albufeira da Instalação de Resíduos 
do Cerro do Lobo. 
 
Imagens de introdução dos capítulos 
Capítulo 2: Instrumentação, noções teóricas e legislação 
 Foto 1 – Inclinómetro 
 Foto 2 – Piezómetro de corda vibrante tipo push-in 
 Foto 3 – Stereopicnómetro e botija do gás 
Capítulo 3: Mina de Neves-Corvo 
 Foto 1 – Frente mineralizada em MCZ, minério de zinco com alto teor de cobre 
 Foto 2 – Célula de flutuação de Zinco 
 Foto 3 – Construção de diques em escombro na IRCL 
 Foto 4 – Modo de deposição de rejeitado espessado 
Capítulo 4: Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo 
Fotografias aéreas que mostram a evolução da IRCL. Na primeira foto deposição 
subaquática de rejeitados em polpa. Na segunda foto primeiros estágios da 
deposição em rejeitados espessados (transição). Na foto de baixo situação atual da 
barragem. 
Capítulo 6: Estudo de acompanhamento da evolução de rejeitado espessado depositado 
Evolução do aspeto da superfície do rejeitado estudado. A foto 1 foi tirada no dia 22-02-2016, a 
foto 2 no dia 01-03-2016, a foto 3 no dia 08-03-2016 e a foto 4 no dia 19-05-2016.
II 
 
 
  
 
  
III 
 
Agradecimentos 
Na conclusão de mais uma etapa académica, são muitas as pessoas às quais tenho que 
agradecer esta oportunidade, pessoas que me inspiraram e que eu admiro. 
Em primeiro lugar à empresa, SOMINCOR, pela disponibilidade em me receber e 
disponibilizar os recursos necessários à realização do meu estágio. 
Um agradecimento especial aos meus orientadores, Dra. Mafalda Oliveira e Prof. Dr. António 
Moura. À Dra. Mafalda pela abertura demonstrada desde o primeiro momento a receber-me 
no seu departamento, pela enorme partilha de conhecimentos e por toda a simpatia e 
disponibilidade sempre apresentadas. Ao Prof. António Moura por se ter disponibilizado a 
contactar a empresa e a orientar-me neste estágio, mesmo já sendo muito tarde no ano 
letivo, e por todo o apoio demonstrado. 
A toda a equipa do Departamento de Barragens e Águas, em concreto, além da Dra. Mafalda 
Oliveira, Hugo Alves, Ana Rodrigues, José Bento, Odete Soares, António Silva, Delmiro 
Boaventura, Flávio Patrício, Jorge Caeiro, Luís Martins, Bruno Martins, Hugo Fernandes, 
Luís Guerreiro, Ricardo Nogueira, Rui Raimundo, Domingos Correia, Francisco Parreira, 
Jacinto Lobo, Joaquim Maurício, Luís Dias e Ricardo Neto. Sem dúvida este estágio não 
teria tido o mesmo desfecho sem a vossa ajuda e bons momentos partilhados. Perdoem-me 
os restantes, mas o Hugo Alves merece um abraço especial, por me ter aturado de perto a 
maior parte deste estágio. 
A tantos outros colegas da empresa que me ajudaram imenso, o meu sucesso neste estágio 
é também, sem dúvida, vosso. 
Aos amigos de uma vida, que terão que me perdoar por não os nomear individualmente, 
porque é por amigos como vocês que vale a pena viver e que há sempre motivos para sorrir. 
Aos meus colegas de curso, pelas trocas de conhecimento e bons tempos passados ao 
longo dos últimos anos. 
À malta dos bons momentos passados aqui pelo Sul, não só, mas especialmente José 
Ferreira, João Gabriel, João Carvalho, Hugo Brás e Inês Revés um muito obrigado pela 
vossa amizade, bons momentos partilhados e apoio sempre demonstrado. 
À Maria Vaz, por ser aquela amiga que está sempre presente, com uma palavra de incentivo 
e sempre disposta a fazer-me ver as coisas como elas são. 
Por fim, mas mais importante, aos meus pais, por todo o esforço que me dedicaram ao longo 
de toda a minha vida, em especial nos últimos anos quando tenho estado mais longe. O 
vosso apoio foi sempre o meu maior suporte.
IV 
 
 
  
 
  
V 
 
 
Resumo 
Uma vez que em Neves-Corvo são explorados jazigos de sulfuretos maciços, grande 
parte dos resíduos produzidos apresentam um grande potencial de geração de 
drenagem ácida. Por esse motivo, é necessário proceder-se a um acompanhamento 
exaustivo das características geoquímicas tanto dos resíduos como das águas que por 
eles circulam, assim como das características geotécnicas do material. 
O trabalho executado consistiu principalmente na caracterização geotécnica e 
geoquímica dos rejeitados espessados depositados na albufeira da barragem de 
rejeitados (Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo, IRCL). A caracterização 
geotécnica e geoquímica do escombro utilizado para cobertura dos rejeitados foi 
também efetuada, além de tarefas de monitorização da estrutura da IRCL e do 
Reservatório do Cerro da Mina. 
Este relatório de estágio pretende apresentar os trabalhos desenvolvidos ao longo do 
estágio curricular em contexto industrial efetuado na mina de Neves-Corvo, mais 
concretamente no Departamento de Barragens e Águas da SOMINCOR. 
 
Palavras-chave: Neves-Corvo, monitorização, barragem de rejeitados, Instalação de 
Resíduos do Cerro do Lobo, rejeitados espessados. 
VI 
 
 
  
 
  
VII 
 
 
Abstract 
Once in Neves-Corvo are exploited massive sulphide deposits, most of the waste 
produced presents a big potential for the generation of acid drainage. For this reason, it 
is necessary to achieve a thorough monitoring of the geochemical characteristics of both 
waste and circulation waters, along with geotechnical features of the materials. 
The work performed consisted mainly in geotechnical and geochemical characterization 
of the thickened tailings currently deposited in the tailings storage facility (Cerro do Lobo 
Waste Installation, Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo, IRCL). Geotechnical and 
geochemical characterization of the waste rock used in the covering of the tailings was 
also done, along with monitoring tasks of the IRCL and the Cerro da Mina reservoir 
(Reservatório do Cerro da Mina) structures. 
This internship report aims to present the works that were carried out during a curricular 
internship in an industrial environment made at Neves-Corvo mine, more specifically at 
the Department of Dams and Water of SOMINCOR. 
 
Keywords: Neves-Corvo, monitoring, tailings dam, Cerro do Lobo Waste Installation, 
thickened tailings. 
VIII 
 
 
  
 
  
IX 
 
Índice 
Índice de figuras ........................................................................................................ XI 
Índice de tabelas ...................................................................................................... XV 
Lista de abreviaturas ............................................................................................. XVII 
1. Introdução ............................................................................................................ 1 
1.1. Enquadramento e objetivos do estágio ........................................................... 4 
1.2. Organização do relatório de estágio ............................................................... 5 
1.3. Apresentação da empresa .............................................................................. 5 
2. Instrumentação, noções teóricas e enquadramento legal ................................ 7 
2.1. Instrumentação in situ ..................................................................................... 9 
2.1.1. Inclinómetro ............................................................................................. 92.1.2. Extensómetro magnético ....................................................................... 12 
2.1.3. Piezómetros........................................................................................... 14 
2.1.3.1. Piezómetros de tubo aberto – piezómetro de Casagrande (ou 
standpipe piezometer) e piezómetro tipo LNEC ............................................... 15 
2.1.3.2. Piezómetro de corda vibrante (VW piezometer) .............................. 17 
2.1.3.3. Piezómetro pneumático .................................................................. 19 
2.1.4. Lisímetros .............................................................................................. 20 
2.2. Instrumentação laboratorial .......................................................................... 22 
2.2.1. Stereopicnómetro .................................................................................. 22 
2.2.2. Difratómetro laser .................................................................................. 24 
2.3. Definições e legislação para a gestão de resíduos de extração .................... 26 
2.3.1. Acondicionamento de resíduos mineiros ............................................... 31 
2.3.2. Tipos e gestão de resíduos mineiros ..................................................... 33 
2.3.2.1. Escombro ....................................................................................... 33 
2.3.2.2. Rejeitados ...................................................................................... 34 
2.3.3. Tipos de barragens para acondicionamento de rejeitados ..................... 37 
2.3.4. Importância da monitorização de barragens de rejeitados ..................... 39 
3. Mina de Neves-Corvo ........................................................................................ 43 
3.1. Enquadramento da área ............................................................................... 45 
3.1.1. Enquadramento geográfico .................................................................... 45 
3.1.2. Enquadramento geológico ..................................................................... 46 
3.1.2.1. Estratigrafia .................................................................................... 46 
3.1.2.2. Tectónica e metamorfismo.............................................................. 50 
3.1.2.3. Mineralizações ................................................................................ 51 
X 
 
3.1.2.4. Recursos e reservas atuais ............................................................ 55 
3.2. Processamento do minério ........................................................................... 55 
3.3. Caracterização do escombro ........................................................................ 58 
3.4. Caracterização do rejeitado .......................................................................... 59 
3.5. Cobertura do rejeitado .................................................................................. 61 
4. Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo ...................................................... 65 
4.1. Monitorização da IRCL e do RCM ................................................................ 78 
5. Atividades práticas desenvolvidas ................................................................... 81 
5.1. Abertura de trincheiras de monitorização ...................................................... 83 
5.2. Lisímetros ..................................................................................................... 86 
5.3. Medição de assentamentos verticais internos – MAVIS ................................ 92 
5.4. Piezómetros para monitorização do rejeitado ............................................... 95 
5.4.1. Calibração e zeragem ............................................................................ 96 
5.4.2. Instalação dos piezómetros no rejeitado ................................................ 99 
5.4.3. Interpretação de dados e resultados .................................................... 102 
5.4.4. Extensão de piezómetros fixos ............................................................ 109 
5.4.5. Monitorização das cotas do rejeitado ................................................... 110 
5.5. Inclinómetros .............................................................................................. 111 
5.6. Dificuldades e problemas no campo ........................................................... 113 
6. Estudo de acompanhamento da evolução de rejeitado espessado depositado 
 ......................................................................................................................... 115 
6.1. Localização da zona em estudo .................................................................. 116 
6.2. Histórico e características do rejeitado espessado depositado ................... 117 
6.3. Acompanhamento da evolução do rejeitado espessado ............................. 124 
6.4. Críticas e sugestões ................................................................................... 133 
7. Considerações finais ....................................................................................... 135 
8. Bibliografia ....................................................................................................... 139 
9. Anexos ............................................................................................................. 147 
Anexo I – Guia rápido para análise no stereopicnómetro ...................................... 149 
Anexo II – Ficha de leitura – stereopicnómetro ...................................................... 151 
Anexo III – Fluxograma da lavaria do Zinco .......................................................... 152 
Anexo IV – Fluxograma da lavaria do Cobre ......................................................... 153 
Anexo V – Planta de monitorização das cotas do rejeitado ................................... 154 
Anexo VI – Acompanhamento da evolução do rejeitado espessado depositado ... 155 
 
 
XI 
 
 
Índice de figuras 
Figura 1 – Calha guia do inclinómetro incorporada na estrutura que se pretende monitorizar. Na 
figura é possível ainda notar as ranhuras utilizadas para guiar a sonda, assim como a estrutura 
para proteção da calha. ............................................................................................................... 10 
Figura 2 – Acessório de auxílio utilizado para medições em intervalos de profundidade precisos 
do inclinómetro. ........................................................................................................................... 11 
Figura 3 – Saliências existentes no cabo do inclinómetro que permitem apoiar no acessório da 
figura 2. Nesta imagem, o cabo possui saliências a cada 0,5 metros. As marcas vermelhas 
encontram-se de 5 em 5 metros, as amarelas de metro em metro (nas unidades) e as marcas 
cinzentas de metro em metro marcando cada meio metro entre unidades. ............................... 12 
Figura 4 – Esquema de um extensómetro magnético vertical, com todos os componentes que o 
constituem (adaptado de Slope Indicator, 2004) ........................................................................ 13 
Figura 5 – Esquema de uma instalação típica de um piezómetro de Casagrande (adaptado de 
Geosense, 2014). ........................................................................................................................ 16 
Figura 6 – Diâmetro dos piézometros existentes para monitorização do RCM e da IRCL. A) 
diâmetro dos piezómetros de Casagrande; B) diâmetro dos piezómetros tipo LNEC. .............. 17 
Figura 7 – Exemplos do aspeto de diferentes tipos de piezómetros de corda vibrante. Em cima, 
piezómetro de corda vibrante standard, que é muito semelhante aos piezómetros de corda 
vibrante de baixa pressão e ventilados; em baixo, um piezómetro tipo push-in (Slope Indicator, 
2004)........................................................................................................................................... 18 
Figura 8 – Esquema de um piezómetro pneumático (adaptado de Clayton et al., 1982). ......... 19 
Figura 9 – Exemplo de diferentes tipos de lisímetros: lisímetros com pesagem, com drenagem 
sem sucção e com drenagem com sucção (adaptado de 
https://www.meted.ucar.edu/hydro/basic_int/hydrologic_cycle_es/media/graphics/lysimeter_type
s.jpg). ........................................................................................................................................... 21 
Figura 10 – Stereopicnómetro utilizado para efetuar os ensaios. À direita é possível observar a 
botija de gás utilizada (azul) e o fio de cobre que faz a ligação entre esta e o aparelho. .......... 23 
Figura 11 – Malvern Mastersizer 3000 Hydro LV pertencente ao laboratório metalúrgico da 
lavaria do Zinco, onde foram efetuados os ensaios de granulometria. 1 – unidade ótica; 2 – célula 
a húmido; 3 – unidade de dispersão. .......................................................................................... 25 
Figura 12 – Modelos de dispersão propostos por Mie (adaptado de http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html). ...................................................................................... 26 
Figura 13 – Tipos de deposição de escombro (Hartman, 1996). Da esquerda para a direita, de 
cima para baixo: valleyfill, ridge, crossvalley, depósito em monte, barragem crossvalley, aterro 
em dique, sidehill, lagoa entalhada, barragem sidehill e combinação de mais que um tipo de 
deposição. ................................................................................................................................... 33 
Figura 14 – Características utilizadas para diferenciar os tipos de deposição de rejeitados 
existentes, segundo Cooke (adaptado de Cooke, 2012, Patterson & Cooke, retirado de Caldwell 
& Charlebois, 2012). .................................................................................................................... 36 
Figura 15 – Barragem de retenção para a deposição de rejeitado (adaptado de EPA, 1994). . 37 
Figura 16 – Tipos de aterros alteados. a) Aterro alteado para montante; b) aterro alteado para 
jusante; c) aterro alteado centralmente. Cada uma destas estruturas está representada com 4 
alteamentos, com a capacidade de retenção do aterro a aumentar com cada uma das sucessivas 
elevações (Vick, 1990 in EPA, 1994). ......................................................................................... 38 
Figura 17 – Causas dos acidentes ocorridos em barragens de rejeitados entre 1910 e 2009, com 
separação entre os acidentes ocorridos mais recentemente dos ocorridos há mais tempo. 
Representada em termos percentuais, esta separação permite observar alterações nas causas 
dos acidentes com o passar dos tempos (adaptado de Azam & Li, 2010). ................................ 41 
XII 
 
Figura 18 – Localização da mina e em concreto da Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo 
(adaptado de Cambridge e Oliveira Toscano, 2006). ................................................................. 45 
Figura 19 – Coluna litoestratigráfica da região em estudo (adaptado de Carvalho e Ferreira, 
1993). .......................................................................................................................................... 47 
Figura 20 – Mapa geológico da região onde se encontra a mina de Neves-Corvo, onde é possível 
observar que a mina se localiza no eixo do anticlinal central do conjunto (adaptado de Relvas, 
2000). .......................................................................................................................................... 51 
Figura 21 – Distribuições granulométricas dos rejeitados. As distribuições com a designação 
“Alimentação dos ciclones” representa os rejeitados totais, e as distribuições “Overflow dos 
ciclones” representam o que o próprio nome indica. É possível observar claramente distribuições 
com diferentes características a ser recebidas e tratadas na central de espessamento. .......... 61 
Figura 22 – Corte da cobertura escolhida, com todas as camadas que a constituem 
representadas.............................................................................................................................. 63 
Figura 23 – Corte em secção do dique principal da barragem do Cerro do Lobo, no final da 1ª 
fase de construção (adaptado de Gomes, 2008). ....................................................................... 68 
Figura 24 – Corte em secção do dique principal da barragem do Cerro do Lobo na sua situação 
atual, ou seja, depois das quatro fases de construção descritas (Oliveira, 2011b). ................... 69 
Figura 25 – Planta geral da barragem, onde se podem observar todos os corpos que a 
constituem. CP é o Corpo Principal, MD, ME1, ME2A, ME2B, ME2C são portelas e PCP é a 
Portela do Corpo Principal (Oliveira Toscano et al., 2009). ........................................................ 70 
Figura 26 – Geometria das 15 células inicialmente criadas, assim como os diques de escombro 
planeados que as dividem. A numeração indicava a sequência de enchimento das células 
(Oliveira, 2011). ........................................................................................................................... 73 
Figura 27 – Legenda dos esquemas da figura 28. ..................................................................... 74 
Figura 28 – Diferentes fases da deposição e cobertura da IRCL, de acordo com o plano para a 
deposição por níveis (expansão vertical). Atualmente a situação encontra-se na fase 5 (adaptado 
de Oliveira, 2014). As quadriculas são de 500x500 metros. A legenda encontra-se na figura 
anterior. ....................................................................................................................................... 76 
Figura 29 – Secção de detalhe dos “degraus” a ser criados com o plano da expansão vertical da 
IRCL (adaptado de Oliveira, 2014). Na imagem está representado o perfil da situação final 
planeada para a barragem, já depois de da cobertura efetuada. ............................................... 77 
Figura 30 – Localização do Reservatório do Cerro da Mina (adaptado de Oliveira, 2015). ...... 78 
Figura 31 – Exemplo de uma das trincheiras abertas para observação da superfície do rejeitado, 
com algumas das estacas para controlo de cotas já colocadas. Como é possível observar, a 
superfície do rejeitado apresenta alguma ondulação. A “entrada” do lado esquerdo foi uma 
cavidade escavada para evacuação da água que se acumulava na trincheira. ........................ 84 
Figura 32 – Localização das amostras colhidas para análise de parâmetros físico-químicos. As 
localizações das amostras a colher foram definidas unicamente com base em parâmetros visuais 
(águas com diferentes cores). ..................................................................................................... 85 
Figura 33 – Aspeto das amostras colhidas na trincheira em estudo. Como é possível observar, 
todas apresentam diferentes tonalidades, o que provavelmente é devido ao diferente escombro 
que atravessaram. ....................................................................................................................... 85 
Figura 34 – Final da colocação dos lisímetros exterior (esquerda) e interior direita. É possível 
observar também a tubagem pela qual a água recolhida por cada um deles atravessa. .......... 87 
Figura 35 – Esquema explicativo da situação dos lisímetros na localização apresentada. Com 
os contornos a preto estão as construções de escombro, e a cinzento são superfícies de 
rejeitado. Este esquema é apenas explicativo, não se encontrando à escala. .......................... 88 
Figura 36 – Mapa da IRCL com a localização dos lisímetros (círculo vermelho). ..................... 88Figura 37 – Final da tubagem da escorrência dos lisímetros. Da esquerda para a direita na 
imagem: LE, LI e LP. ................................................................................................................... 89 
XIII 
 
Figura 38 – Gráfico comparativo dos caudais dos diferentes lisímetros. É notória a “conexão” 
entre o LE e o LI e em menor escala o LP. ................................................................................. 90 
Figura 39 – Gráfico com representação de todas as leituras efetuadas no extensómetro 
magnético IB2, onde é possível observar a extensão dos assentamentos existentes. Este gráfico 
foi “normalizado” considerando que o Datum não sofreu qualquer assentamento. ................... 93 
Figura 40 – Localização dos piezómetros para controlo do rejeitado depositado na IRCL. Alguns 
dos símbolos encontram-se sobrepostos, por a localização dos piezómetros que representam 
ser muito próxima. Os piezómetros circundados a vermelho não estão em funcionamento neste 
momento. Situação presente no final de maio de 2016. ............................................................. 95 
Figura 41 – Ficha de calibração do piezómetro 335419. ........................................................... 97 
Figura 42 – Piezómetros novos, com cabo de comunicação para a ligação ao datalogger de 100 
metros. Em destaque encontra-se o exemplo de um desses piezómetros ainda com as proteções.
 ..................................................................................................................................................... 99 
Figura 43 – Fios de ligação que constituem os piezómetros e são essenciais para o seu bom 
funcionamento. Os fios branco e verde leem temperatura, o vermelho e o preto leem frequências 
e o cinzento é o shield. .............................................................................................................. 100 
Figura 44 – Varas utilizadas para a colocação dos piezómetros. Em pormenor estão os encaixes 
fêmea das varas que permitem enroscar em outras e assim armar varas mais compridas. As 
varas mais próximas possuem 3 metros de comprimento, e as restantes possuem 2 metros. 100 
Figura 45 – Exemplos dos dataloggers existentes. À esquerda um datalogger single channel, à 
direita um datalogger multi channel. Os círculos amarelos marcam os locais onde as ligações 
dos piezómetros são efetuadas. ............................................................................................... 101 
Figura 46 – Pocket PC e aspeto do software utilizado para a recolha dos dados e definições dos 
dataloggers. Na imagem da direita estão algumas das definições que podem ser alteradas, como 
o intervalo de registo e o nome do datalogger. ......................................................................... 102 
Figura 47 – Gráfico típico de uma zona estável, sem deposição nem movimentações de terras, 
como se pode notar pela estabilidade da pressão medida como por não existir indicação de 
subida da cota do rejeitado. O intervalo sem dados indica o tempo que o datalogger não registou 
dados, por exemplo por ter ficado sem pilha. ........................................................................... 103 
Figura 48 – Gráfico típico de uma zona com uma deposição contínua. Como se observa pela 
cota da superfície do rejeitado espessado, estava a haver deposição de rejeitado neste período. 
Como esperado, o piezómetro acompanha essa evolução. O piezómetro 335351 teve alguns 
problemas de ligação e deixou de ler em 21-01-2016. ............................................................. 104 
Figura 49 – Gráfico que mostra o registo de um piezómetro na atuação de cargas de escombro 
durante a execução da cobertura do rejeitado. As pequenas falhas nos dados são devidas a 
interrupções no registo devido a algumas operações efetuadas ao datalogger, que implicou a 
desconexão do piezómetro. ...................................................................................................... 105 
Figura 50 – Registos efetuados por um piezómetro situado numa zona sem deposição nem 
construção, que mostra padrões que não seriam de esperar. ................................................. 106 
Figura 51 – Rotura ocorrida aquando da execução da berma de escombro na zona 1.2, quando 
uma escavadora giratória se encontrava a colocar escombro no rejeitado. ............................ 107 
Figura 52 – Piezómetros instalados para estudo da rotura. Os picos observados correspondem 
a um aumento da profundidade de cravação, que foi efetuada faseadamente e ao longo de vários 
dias. ........................................................................................................................................... 108 
Figura 53 – Análise das pressões neutras na zona da rotura. É possível notar que as pressões 
neutras aumentam até aproximadamente aos 5 metros de profundidade nos rejeitados, 
profundidade a partir da qual essas mesmas pressões começam a dissipar. ......................... 109 
Figura 54 – Molde contendo a ligação efetuada entre o cabo do piezómetro e a extensão. Na 
imagem é possível observar os diferentes fios presos aos conectores e o fio terra (fita verde). A 
resina de poliuretano foi inserida na forma pela abertura circular localizada na parte superior.
 ................................................................................................................................................... 110 
XIV 
 
Figura 55 – Perfis de dois inclinómetros presentes no aterro principal da IRCL. À esquerda, perfil 
do inclinómetro I2, instalado no coroamento do aterro; à direita, perfil do inclinómetro I3, instalado 
numa das banquetas do aterro. ................................................................................................ 112 
Figura 56 – Localização da zona em estudo na IRCL. ............................................................ 117 
Figura 57 – Fotografia da zona onde foi desenvolvido este estudo, onde é possível observar o 
dique em escombro na proximidade e que constitui uma condição de fronteira drenante. 
Fotografia tirada no primeiro dia do acompanhamento, dia 22-02-2016. ................................. 118 
Figura 58 – Gráfico de correlação entre os valores de percentagem de sólidos e os valores de 
yield stress dos diferentes dias de deposição de rejeitado espessado. ................................... 119 
Figura 59 – Gráfico de correlação entre os valores de densidade e os valores de yield stress dos 
diferentes dias de deposição de rejeitado espessado. ............................................................. 119 
Figura 60 – Gráfico que mostra a relação entre o yield stress e a percentagem de sólidos em 
amostras do rejeitado da mina de Neves-Corvo. É possível observar a relação exponencial entre 
estas duas características (adaptado de Lopes et al., 2013). .................................................. 120 
Figura 61 – Histograma dos valores de densidade do rejeitado espessado depositado. ........ 121 
Figura 62 – Histograma dos valores de percentagem de sólidos do rejeitado espessado 
depositado. ................................................................................................................................ 121 
Figura 63 – Distribuição dos valores de densidade e percentagem de sólidos pelos dias de 
deposição. É notória a relação entre as duas variáveis, pois os seus comportamentos são 
semelhantes. ............................................................................................................................. 122 
Figura 64 – Gráfico de correlação entre a densidade e a percentagem de sólidos do rejeitado 
espessado depositado. ............................................................................................................. 122 
Figura 65 – Distribuições granulométricas do rejeitado espessado em estudo. ...................... 123 
Figura 66 – Aspeto da superfície do rejeitado algumas horas apóso término da deposição, dia 
22-02-2016. ............................................................................................................................... 126 
Figura 67 – Primeiras fendas observadas na área em estudo. Foto tirada próximo ao limite 
esquerdo da área. ..................................................................................................................... 127 
Figura 68 – Fenda com 2,3 m de comprimento e 2 cm de abertura, observada no dia 02-03-
2016. Fenda praticamente reta a avançar em direção ao centro da área de deposição. ........ 128 
FFigura 69 – Fendas observáveis na área em estudo, onde se pode verificar que a 3 metros de 
distância do dique há uma flexão e as fendas passam a acompanhar a direção do dique. .... 129 
Figura 70 – Fotografia da área em estudo onde na qual é possível observar os dois conjuntos 
de fendas curvadas, um até aos 3 metros e outro entre os 3 e os 5,5 metros. ........................ 130 
Figura 71 – Cristalizações existentes nas arestas mais salientes das fendas do rejeitado. O 
aspeto do rejeitado nota-se baço, mas com uma tonalidade mais amarelada brilhante. Interseção 
de fendas com 4,5 cm de abertura............................................................................................ 131 
Figura 72 – Fendas com abertura de 5 cm. ............................................................................. 131 
Figura 73 – Vista geral da área em estudo, onde podem ser observadas as muitas fendas que 
foram aparecendo à medida que a secagem e consolidação ia ocorrendo. Foto tirada no dia 07-
04-2016, 45 dias após o término da deposição e início do acompanhamento. ........................ 133 
 
 
XV 
 
Índice de tabelas 
Tabela I – Métodos mais habituais para efetuar a classificação granulométrica de um material, 
juntamente com os seus limites de atuação (adaptado de Wills & Napier-Munn, 2006)............ 24 
Tabela II – Classificação de rejeitados desidratados (adaptado de Davies et al., 2010). .......... 35 
Tabela III – Síntese dos principais e mais mediáticos incidentes ocorridos em barragens de 
rejeitados nos últimos anos (adaptado de http://www.wise-uranium.org/mdaf.html). ................. 42 
Tabela IV – Composição química típica dos rejeitados produzidos pelas lavarias (adaptado de 
Relatório anual SOMINCOR para DGEG, 2015). ....................................................................... 60 
Tabela V – Composição mineralógica típica dos rejeitados produzidos pelas lavarias (adaptado 
de Relatório anual SOMINCOR para DGEG, 2015). .................................................................. 60 
Tabela VI – Diferentes fases de construção da barragem, com indicação da cota final do 
coroamento e da data de conclusão (adaptado de Oliveira Toscano et al., 2009). ................... 67 
Tabela VII – Estudos, ensaios e engenharia efetuados durante a análise da opção escolhida para 
a deposição dos rejeitados espessados da mina (baseado em Oliveira, 2011). ........................ 71 
Tabela VIII – Síntese da instrumentação existente na IRCL, com informação relativa ao número 
de dispositivos colocados na barragem aquando de cada fase de construção (adaptado de 
Cambridge & Oliveira Toscano, 2006). ....................................................................................... 79 
Tabela IX – Frequência de inspeções e registos realizados na IRCL (adaptado de Oliveira, 
2011b). ........................................................................................................................................ 79 
Tabela X – Síntese da instrumentação existente no RCM, com informação relativa ao número de 
dispositivos existentes e da sua periodicidade de leitura. .......................................................... 80 
Tabela XI – Valores obtidos nas medições efetuadas nas amostras colhidas na trincheira em 
estudo. ......................................................................................................................................... 86 
Tabela XII – Dados recolhidos nos lisímetros em acompanhamento. ....................................... 90 
Tabela XIII – Dados recolhidos nos lisímetros em acompanhamento, depois do período sem 
caudal. ......................................................................................................................................... 91 
Tabela XIV – Exemplo do preenchimento de uma ficha de recolha de dados dos extensómetros 
magnéticos. Como é possível observar, existem 9 anéis magnéticos mais o Datum. A coluna M1 
regista a profundidade a que se dá o início do sinal sonora, e a coluna M2 o final do mesmo, na 
descida. As colunas M3 e M4 registam o mesmo, mas para a subida. ...................................... 92 
Tabela XV – Assentamento total registado por cada anel magnético presente no extensómetro 
magnético IB2.............................................................................................................................. 93 
Tabela XVI – Exemplos de zeragens simples de dois piezómetros. Os valores da zeragem foram 
obtidos utilizando os fatores de calibração nas colunas e a equação apresentada anteriormente.
 ..................................................................................................................................................... 98 
Tabela XVII – Estatísticas de densidade, yield stress e percentagem de sólidos de todo o 
rejeitado espessado depositado na área em estudo. ............................................................... 118 
Tabela XVIII – Características do último rejeitado espessado depositado na zona em estudo.
 ................................................................................................................................................... 124 
Tabela XIX – Principais observações retiradas do estudo de acompanhamento do rejeitado 
espessado depositado. ............................................................................................................. 125 
XVI 
 
Tabela XX – Dados relativos às primeiras amostras efetuadas na área em estudo, no dia 22-02-
2016. .......................................................................................................................................... 125 
Tabela XXI – Dados relativos às amostras efetuadas na área em estudo no dia 25-02-2016. 127 
Tabela XXII – Dados relativos às amostras efetuadas na área em estudo no dia 02-03-2016.
 ................................................................................................................................................... 129 
Tabela XXIII – Dados relativos às amostras efetuadas na área em estudo no dia 09-03-2016.
 ................................................................................................................................................... 131 
Tabela XXIV – Dados relativos às amostras efetuadas na área em estudo no dia 07-04-2016.
 ................................................................................................................................................... 132 
 
 
XVII 
 
Lista de abreviaturas 
ASTM – American Society for Testing and Materials 
BAT – Best Available Technologies 
BREF – Best Available Technologies (BAT) REFerence documents 
CSV – Comma Separated Values 
CVS – Complexo Vulcano-Sedimentar 
DCT – Deep Cone Thickener, Espessador de cone profundo 
DGEG – Direção Geral de Energia e Geologia 
DPR – Desbaste do Produto Remoído 
EPA – U.S. Environmental Protection Agency 
FPI – Faixa Piritosa Ibérica 
GFBA – Grupo do Flysch do Baixo Alentejo 
ICOLD – International Commission on Large Dams 
IBR – Infiltrações da Barragem de Rejeitados 
ICM – Infiltrações do Cerro da Mina 
IRCL – Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo 
IPI – In-Place Inclinometers, inclinómetros estacionários 
ISO – International Organization for Standardization 
LNEC – Laboratório Nacional de Engenharia Civil 
MAVIS – Medição de assentamentos verticaisinternos 
MEMS – Micro-Electromechanical Systems, dispositivos micromaquinados 
Mt – Milhões de toneladas 
MTD – Melhores Técnicas Disponíveis 
OEP – Office of Energy Projects 
PEAD – Polietileno de Alta Densidade 
PQ – (Grupo) Filito-Quartzítico 
PSD – Particle Size Distribution, Distribuição granulométrica 
RC – Rejeitados de Cobre 
RZ – Rejeitados de Zinco 
RCD – Resíduos de Construção e Demolição 
XVIII 
 
RCM – Reservatório do Cerro da Mina 
SG – Specific Gravity, densidade específica ou densidade relativa 
SFM – Serviço de Fomento Mineiro 
SOMINCOR – Sociedade Mineira de Neves-Corvo, S.A. 
VHMS – Volcanic-Hosted Massive Sulfide 
 
 
 
 
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto 
Mina de Neves-Corvo: Deposição de rejeitado espessado - Acompanhamento geotécnico e 
geoquímico 
 
1 
 
 
 
1. 
 
 
Introdução 
 
 
 
2 
 
 
 
 
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Mina de Neves-Corvo: Deposição de rejeitado espessado - Acompanhamento geotécnico e 
geoquímico 
 
3 
 
A descoberta de uma das massas mineralizadas que constituem o jazigo de Neves-
Corvo ocorreu em 1977, tendo desde então originado várias investigações que 
contribuíram para a enorme evolução do conhecimento acerca deste anormalmente 
enriquecido depósito mineral (Batista, 2003; Carvalho & Ferreira, 1993). Este achado, 
um dos maiores feitos da prospeção mineira na Europa desde a II Guerra Mundial, deu 
origem a uma das maiores minas europeias de cobre e zinco, tendo sido também uma 
mina de estanho de classe mundial na década de 90. A laboração da mina teve início 
em 1988. 
A história da prospeção mineira nesta área é longa. Ao fim de 25 anos de estudos 
geológicos, geofísicos e geoquímicos, em 1970-71, foi detetada uma anomalia 
gravimétrica importante na zona de Neves. Contudo, apenas em 1977 foi efetuada a 
primeira sondagem que intercetou minério maciço polimetálico e confirmou a existência 
de um jazigo de classe mundial. 
No início da atividade da mina, as reservas e recursos sugeriam que o fim de vida de 
Neves-Corvo seria por volta de 2011 (Oliveira, 2015). Naturalmente, todas as estruturas 
necessárias para o funcionamento desta exploração foram planeadas, projetadas e 
dimensionadas para o tipo e quantidade de material existente na altura. Tomando como 
exemplo as lavarias, a atual lavaria do zinco não teve sempre o mesmo objetivo nem 
capacidade. Nos primórdios da mina era processado estanho neste local, com uma 
capacidade inferior à atual. Posteriormente, a lavaria sofreu um aumento de capacidade 
e alteração das funções. A barragem de rejeitados também possuiu uma construção 
faseada, o que é útil para que o investimento seja também ele faseado. Este tipo de 
construção é utilizado para que seja possível instalar toda a quantidade de resíduos 
mineiros produzidos que necessitam de acondicionamento e deposição com especial 
cuidado sem a necessidade de efetuar o investimento de uma só vez. 
A quantidade de resíduos que é necessário acomodar é enorme. Em 2014, por exemplo, 
o processamento total de minério de cobre e zinco foi de cerca de 3,6 Mt, sendo a 
produção de rejeitado pelas respetivas lavarias na ordem dos 3,2 Mt (Oliveira, 2015). 
Observando estes números, é facilmente constatável que mais de 88% do material 
processado nas lavarias vai acabar na instalação de resíduos. 
Com o avançar dos anos, uma prospeção contínua na vizinhança da mina revelou mais 
recursos e mais massas mineralizadas (relatório técnico NI 43-101 de 2013, por 
exemplo), o que tornou alguns dos planos iniciais obsoletos. Para retificar esta situação, 
 
4 
 
 
novos projetos foram delineados e colocados em prática depois de intensamente 
analisados. 
É neste âmbito que surge a necessidade de alterar o modo de deposição dos rejeitados 
produzidos pelas lavarias. Até 2010, os rejeitados foram armazenados 
subaquaticamente na albufeira da Instalação de Resíduos do Cerro do Lobo, cuja 
capacidade se esgotaria em 2011. Cientes de que o tempo de vida da mina tinha 
aumentado em relação aos cálculos iniciais de recursos existentes, em 2001 deu-se 
início ao estudo do denominado “Projeto de Pasta de Rejeitados” (Oliveira, 2011). 
Este estudo permitiu a alteração do método de deposição dos rejeitados em polpa para 
rejeitados espessados, e assim possibilitou o aumento do tempo de vida da barragem 
de rejeitados (e consequentemente da mina) até 2019, com o layout atual e uma 
expansão vertical da IRCL (Oliveira, 2015). 
 
1.1. Enquadramento e objetivos do estágio 
O estágio apresentado neste relatório foi realizado na mina de Neves-Corvo, no 
Departamento de Barragens, Resíduos Mineiros e Águas, e insere-se no plano curricular 
do Mestrado em Geologia de Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. A grande 
maioria dos trabalhos realizados foi efetuada na Instalação de Resíduos do Cerro do 
Lobo (IRCL). 
O estágio tem como título “Mina de Neves-Corvo: Deposição de rejeitado espessado - 
Acompanhamento geotécnico e geoquímico” e os principais objetivos foram a 
caracterização geotécnica e geoquímica dos rejeitados espessados produzidos e a sua 
monitorização. Além disso, no estágio foi desenvolvido também trabalho de 
monitorização da instrumentação do aterro da barragem e de águas infiltradas nas 
imediações tanto da IRCL como do Reservatório do Cerro da Mina (RCM). 
 
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Mina de Neves-Corvo: Deposição de rejeitado espessado - Acompanhamento geotécnico e 
geoquímico 
 
5 
 
1.2. Organização do relatório de estágio 
O presente relatório está dividido em três partes principais: 
• A primeira parte apresenta as noções e fundamentos teóricos sobre a 
instrumentação, técnicas e tecnologias utilizadas ao longo do estágio, assim 
como definições e legislação existentes relativamente ao universo industrial no 
qual se desenvolveu o estágio; 
• A segunda parte apresenta as informações em concreto sobre a mina de Neves-
Corvo, como um enquadramento geológico da região, uma apresentação sucinta 
do funcionamento das lavarias existentes e a caracterização dos seus resíduos 
mineiros. Nesta parte está também inserida uma apresentação dos locais onde 
se desenvolveu o estágio, efetuando uma descrição do historial da Instalação de 
Resíduos do Cerro do Lobo, projetos de deposição e planos de monitorização; 
• A terceira parte expõe os trabalhos efetuados, com descrições das tarefas 
executadas, problemas encontrados e principais considerações retiradas 
 
1.3. Apresentação da empresa 
A mina de Neves-Corvo é administrada pela SOMINCOR – Sociedade Mineira de 
Neves-Corvo, S.A. desde o início da construção das primeiras infraestruturas. 
A massa de Neves, primeira massa intersetada, foi descoberta em 1977 depois de uma 
vasta campanha de prospeção e pesquisa, tendo a cartografia, a interpretação 
geológica, a gravimetria e a geoquímica uma especial importância. Esta campanha foi 
iniciada pelo antigo Serviço de Fomento Mineiro (SFM, empresa estatal da época) e 
continuada por um consórcio luso-francês, formado pela Sociedade Mineira de 
Santiago, pela S.M.M. Peñarroya e pelo BRGM. Depois da intersecção de Neves, o 
consórcio realizou uma campanha de reconhecimento de sondagens de superfície que 
levou à descoberta e avaliação de mais três massas: Corvo, Graça e Zambujal (Pacheco 
et al., 1998). 
Em 1980 era formada a Sociedade Mineira de Neves-Corvo, pelas empresas 
constituintes do consórcio descrito no parágrafo anterior. A SOMINCOR iniciou os 
primeiros trabalhos de infraestruturas mineiras, como a rampa de acesso principal 
(rampa do Castro) e o poço de extração (poço de Stª Bárbara) (Pacheco et al., 1998). 
 
6 
 
 
Desde 2006 até aos dias de hoje, a SOMINCOR é uma subsidiária do grupo Lundin 
Mining, empresa mineira dedicada à exploração de metais básicos com sede no 
Canadá. Neste momento administra, além de Neves-Corvo, operações noChile (mina 
Candelária), nos Estados Unidos da América (mina Eagle) e na Suécia (mina 
Zinkgruvan), tendo ainda participações na mina de Tenke Fungurume na República 
Democrática do Congo e na refinaria de cobalto Freeport Cobalt Oy, localizada em 
Kokkola, Finlândia. Encontra-se cotada nas bolsas do Canadá e da Suécia, na Toronto 
Stock Exchange ("LUN") e na Nasdaq Stockholm ("LUMI"). 
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geoquímico 
 
7 
 
 
 
2. 
 
 
Instrumentação, noções teóricas e 
enquadramento legal 
 
 
 
1 
2 3 
 
 
8 
 
 
 
 
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Mina de Neves-Corvo: Deposição de rejeitado espessado - Acompanhamento geotécnico e 
geoquímico 
 
9 
 
Neste capítulo é apresentada a instrumentação que se encontra instalada tanto na IRCL 
como no RCM e os seus princípios de funcionamento, assim como as técnicas e 
aparelhos laboratoriais utilizados para os estudos efetuados. Assim, este capítulo 
encontra-se dividido em instrumentação in situ e instrumentação de laboratório. 
Em outros subcapítulos encontram-se as informações essenciais relativas à legislação 
atualmente em vigor que influencia a indústria mineira e definições dos resíduos 
acomodados e em estudo, o escombro e os rejeitados. 
 
2.1. Instrumentação in situ 
2.1.1. Inclinómetro 
O inclinómetro é um instrumento utilizado para medir movimentações horizontais 
relativas que afetam a forma de uma calha guia incorporada no solo ou estrutura (figura 
1). No geral, estas sondas medem deslocamentos em dois planos perpendiculares, 
permitindo assim calcular as magnitudes e as direções dos deslocamentos. A 
extremidade inferior da calha guia serve como referência estável e, por conseguinte, 
tem que estar localizada fora do alcance da zona de deslocamento (Machan & Bennett, 
2008). 
O grande valor deste sistema reside na sua elevada repetibilidade. Ao ser efetuado 
repetidamente no mesmo local em diferentes ocasiões, é possível verificar se existiram 
movimentações laterais da estrutura em questão (por exemplo, aterros) ao longo do 
tempo. Além desta função, o inclinómetro pode também ser utilizado para medir 
deslizamentos, preenchimentos de aterros, estabilidade adjacente a escavações ou 
trabalhos subterrâneos e desvios de pilhas, pilares e muros de retenção (RST 
Instruments, 2014). 
Machan & Bennett (2008) referem que para a grande maioria das suas aplicações, a 
calha guia é instalada verticalmente para medir movimentos horizontais do solo ou 
estrutura. Ainda assim, por vezes a sua instalação pode ser efetuada horizontalmente e 
utilizar uma sonda especializada para monitorizar assentamentos. Os mesmos autores 
mencionam ainda que em casos raros a calha pode ser instalada em furos inclinados, 
embora nestes casos esteja limitada a uma inclinação de 30º da vertical devido ao 
potencial para a ocorrência de erros. 
 
10 
 
 
 
 
Neste momento, existem dois tipos de acelerómetros1 a ser utilizados nos inclinómetros: 
os servo-acelerómetros e os acelerómetros MEMS (micro-electromechanical systems, 
dispositivos micromaquinados). As sondas com servo-acelerómetros apresentam a 
melhor resolução dos inclinómetros disponíveis no mercado. A sonda contém dois 
servo-acelerómetros biaxiais e possui dois conjuntos de rodas pressurizadas por molas 
para guiar a sonda através das ranhuras longitudinais que a calha guia possui. A 
precisão máxima deste instrumento é de 1,2 mm por 30 m. Por sua vez, a tecnologia 
MEMS foi introduzida recentemente nos inclinómetros e traz algumas vantagens, como 
o seu baixo consumo energético, grande durabilidade, transmissão sem fios e o baixo 
custo. Esta tecnologia utiliza as mesmas sondas que a tecnologia anteriormente 
descrita, o que é alterado é o acelerómetro. Apesar dos seus pontos positivos, o MEMS 
apresenta algumas limitações, incluindo sensibilidade à temperatura e aos efeitos 
relacionados, ruído do sinal e resolução reduzida quando é desviada da vertical (±15°). 
A precisão destes sistemas é anunciada como de 2,5 a 6 mm por 30 m (Machan & 
Bennett, 2008). 
 
1 Acelerómetros são dispositivos destinados a medir acelerações, que em geral seguem uma estrutura baseada numa 
massa inercial ligada por um elo flexível ao sistema ao qual se pretende medir a aceleração (Fonseca, 2011). 
Figura 1 – Calha guia do inclinómetro incorporada na estrutura que se pretende monitorizar. Na figura é possível ainda 
notar as ranhuras utilizadas para guiar a sonda, assim como a estrutura para proteção da calha. 
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geoquímico 
 
11 
 
Os inclinómetros podem ser utilizados tanto para medir movimentos graduais como 
bruscos de taludes e estruturas. Como estes instrumentos podem ser utilizados para 
detetar a profundidade à qual existe movimento dos terrenos, existem duas 
possibilidades para se obterem esses dados: inclinómetros de deslocamento ou 
inclinómetros estacionários (IPI, in-place inclinometer) (Machan & Bennett, 2008). 
Quando a zona de movimento é detetada, pode ser decidida a instalação de 
inclinómetros estacionários a essa profundidade, para monitorização contínua daquela 
zona. Torres (2010) refere que este método consiste na instalação em permanência de 
uma sequência de sensores inclinométricos no interior da calha. Nestas aplicações, os 
sensores estão conectados a um sistema de recolha de dados automático que 
monitoriza os movimentos praticamente em tempo real (Machan & Bennett, 2008). 
Torres (2010) diz ainda que este sistema de recolha de dados automático pode 
despoletar um alarme quando deteta uma variação ou grau de variação que excede o 
valor previamente definido. 
Machan & Bennett (2008) referem que o método mais habitual para obtenção de dados 
é por deslocamento. Este método consiste em mover a sonda manualmente para obter 
uma série de medições ao longo da calha, apoiando o cabo do inclinómetro num 
acessório de auxílio em intervalos precisos de profundidade (figura 2). O cabo possui 
saliências propositadamente para esse efeito (figura 3). 
Figura 2 – Acessório de auxílio utilizado para medições em intervalos de profundidade precisos do inclinómetro. 
 
12 
 
 
 
2.1.2. Extensómetro magnético 
O extensómetro é um equipamento utilizado para medir deslocamentos verticais 
internos, ou seja, assentamentos e elevações de solos e rochas de fundações ou 
aterros. Os extensómetros magnéticos são extensómetros de múltiplos pontos que são 
constituídos por uma sonda, uma fita para medição com um sinal luminoso e outro 
sonoro e um número variável de anéis magnéticos posicionados ao longo do 
comprimento de um tubo de acesso (figura 4). Esse tubo pode ser a mesma calha que 
é utilizada para os inclinómetros. Os extensómetros são geralmente instalados 
verticalmente, mas podem ser instalados noutras orientações. São instrumentos muito 
precisos e podem ser utilizados para medir pequenas variações (Torres, 2010; OEP, 
2016; Slope Indicator, 2004; Soil Instruments, 2013). 
A Soil Instruments (2013) refere que este instrumento consiste em anéis magnéticos 
ferrosos permanentemente polarizados, que podem estar contidos em dois tipos de 
marcas de assentamento: anéis tipo prato e anéis tipo aranha. Estes anéis são 
ancorados no solo ou material rochoso envolvente onde se pretende monitorizar os 
movimentos, sendo que a tubagem de acesso, os anéis e o enchimento de cimento 
devem mover-se juntamento com o solo circundante para se poder proceder ao registo, 
Figura 3 – Saliências existentes no cabo do inclinómetro que permitem apoiar no acessório da figura 2. Nesta imagem, 
o cabo possui saliências a cada 0,5 metros. As marcas vermelhas encontram-sede 5 em 5 metros, as amarelas de 
metro em metro (nas unidades) e as marcas cinzentas de metro em metro marcando cada meio metro entre unidades. 
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geoquímico 
 
13 
 
complementa a Slope Indicator (2004). Estes mesmos autores relatam ainda que os 
anéis tipo aranha são presos ao solo por calda que circunda a tubagem e os anéis 
magnéticos, mas esta tem que ser relativamente fraca para que possa deformar ou 
fracionar aquando da ocorrência de assentamentos. 
Existe um terceiro tipo de anel magnético, de Datum, que é fixado firmemente abaixo do 
final do tubo, fora da zona onde se espera a existência de movimentos, para que possa 
ser utilizado como referência para os assentamentos (Soil Instruments, 2013). 
Figura 4 – Esquema de um extensómetro magnético vertical, com todos os componentes que o constituem (adaptado 
de Slope Indicator, 2004) 
 
14 
 
 
Segundo Torres (2010), a leitura do extensómetro magnético é realizada com recurso a 
uma sonda, que é descida através do tubo guia. Esta sonda permite a identificação da 
posição dos anéis instalados através da emissão de um sinal sonoro quando está na 
influência do campo magnético de um deles. 
 
2.1.3. Piezómetros 
Segundo Price (2009), existem diversos tipos de piezómetros, sendo que cada um deles 
apresenta as suas próprias características e especificações. Apesar de todos medirem 
pressões da água subterrânea, diferem noutros aspetos, como por exemplo o tempo de 
resposta. A GeoSense (2014) refere que um piezómetro é um instrumento utilizado para 
medir tensões neutras num solo e/ou níveis de superfícies freáticas. 
Segundo a Slope Indicator (2004), a medição das tensões neutras podem ser de grande 
importância para diversos objetivos. Estas medidas podem ser utilizadas para 
caracterização das condições iniciais dos locais a trabalhar, determinar ritmos seguros 
de colocação do enchimento, prever estabilidade de taludes, projetar e construir 
considerando pressões laterais do solo e subpressões e para monitorizar a efetividade 
dos esquemas de drenagem. No caso específico de aterros, o controlo das tensões 
neutras pode auxiliar na colocação do enchimento e monitorização da consolidação. 
Muitos autores dividem primeiramente os piezómetros em dois tipos: piezómetros 
abertos e piezómetros fechados (por exemplo Price, 2009; González de Vallejo et al., 
2004). A Slope Indicator (2004) refere-se a estes últimos como piezómetros de 
diafragma. Como exemplo de piezómetro aberto existem o piezómetro de Casagrande, 
ou standpipe piezometer. Relativamente aos piezómetros fechados podem ser referidos 
os piezómetros de corda vibrante e os piezómetros pneumáticos. 
Na IRCL existem piezómetros de Casagrande, piezómetros tipo LNEC, piezómetros de 
corda vibrante e piezómetros pneumáticos, que serão descritos em maior pormenor 
seguidamente. 
 
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15 
 
2.1.3.1. Piezómetros de tubo aberto – piezómetro de Casagrande (ou 
standpipe piezometer) e piezómetro tipo LNEC 
Price (2009) define este tipo de piezómetros como consistindo num tubo plástico 
perfurado ou com fendas inserido num furo com acondicionamento granular adequado 
de modo a filtrar e impedir que haja um bloqueio das aberturas do tubo por grãos finos 
de solo. Torres (2010) refere que estes piezómetros são os mais simples e mais 
confiáveis, sendo por isso muito utilizados. Este tipo de piezómetro é o padrão com o 
qual todos os outros métodos são comparados (OEP, 2016). 
Estes piezómetros fornecem informação do nível freático do local, admitindo que o 
terreno é atravessado por um aquífero livre, em regime estacionário, de alta 
permeabilidade, homogéneo e isotrópico (González de Vallejo et al., 2004). A água entra 
na tubagem pela zona de admissão (zona ranhurada), que é selada a uma profundidade 
específica (figura 5). Assim que a tensão neutra aumenta ou diminui, o nível da água 
dentro do tubo sobe ou desce (Slope Indicator, 2004). 
O modo de leitura destes piezómetros é simples, mas requer um instrumento indicador 
do nível da água constituído por um torpedo contendo uma chave elétrica, um fio 
graduado e uma bobine. Quando o torpedo atinge a água no tubo de acesso, o circuito 
elétrico é fechado e é emitido um som de alerta na bobine. Deste modo, é possível saber 
a que profundidade se encontra a superfície freática. Como a profundidade total e a cota 
do tubo são conhecidas, pode calcular-se a coluna de água existente, assim como saber 
a que cota se encontra a superfície freática (Torres, 2010). 
A sua simplicidade e baixo custo, assim como a sua fiabilidade e facilidade de 
automação são as principais vantagens deste método. Porém, o guia da OEP de 2016 
menciona também algumas desvantagens. Caso o solo onde é instalado seja pouco 
permeável, o tempo de espera para obter uma medição correta é muito elevado; isto 
pode também tornar-se um problema com a passagem do tempo, pois embora as zonas 
de entrada de água dos piezómetros tenham sempre um “filtro” de areia calibrada ou 
estejam envoltas em geotêxtil, as ranhuras da tubagem podem ficar obstruídas devido 
aos ciclos de enchimento e descarga. Além disso, se a superfície freática se encontrar 
perto da superfície topográfica pode existir o perigo de congelamento. 
 
 
16 
 
 
Os piezómetros tipo LNEC apresentam os mesmos princípios dos piezómetros de 
Casagrande e apenas diferem no diâmetro da tubagem, sendo estes últimos de maior 
dimensão que os primeiros. Esta diminuição no diâmetro apresenta como principal 
vantagem o reduzido tempo de espera para efetuar leituras de níveis freáticos, sendo 
estes piezómetros também conhecidos como piezómetros de resposta rápida. No caso 
dos piezómetros presentes tanto na IRCL como no RCM, os piezómetros de 
Casagrande possuem tubagem com um diâmetro de 6,5 cm e os piezómetros tipo LNEC 
possuem um diâmetro de cerca de 1 cm (figura 6). 
Price (2009) refere que, atendendo às vantagens e desvantagens anteriormente 
referidas, este tipo de piezómetro pode ser uma excelente solução; no entanto, existem 
circunstâncias onde uma leitura remota ou uma resposta rápida é essencial, e por isso 
Figura 5 – Esquema de uma instalação típica de um piezómetro de Casagrande (adaptado de Geosense, 2014). 
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17 
 
outro tipo de piezómetro pode ser necessário. No caso de ser necessário monitorizar as 
alterações da tensão neutra em condições de aplicação de cargas pontuais, por 
exemplo, é requerida a utilização de um piezómetro fechado. 
 
2.1.3.2. Piezómetro de corda vibrante (VW piezometer) 
Os piezómetros de corda vibrante convertem a pressão de água em frequências, sendo 
constituídos por um cabo de aço tensionado, preso numa das pontas a um diafragma 
flexível (o elemento de deteção) e a outra ao corpo interno, tudo fechado num corpo de 
aço inoxidável. Duas bobinas opostas estão também presentes dentro do corpo do 
piezómetro, próximo do eixo do fio. Estes piezómetros são projetados de modo a que 
uma variação na pressão do diafragma causa uma alteração na tensão do cabo. Quando 
isto acontece, a bobina eletromagnética é usada para excitar o fio, que então vibra na 
sua frequência natural. Esta vibração na proximidade da bobine gera uma frequência 
que é transmitida ao dispositivo de leitura, onde é armazenada em Hertz. Fatores de 
calibração são aplicados à posteriori aos valores das leituras para se obterem unidades 
de pressão comummente utilizadas em engenharia (Geosense, 2014; Slope Indicator, 
2004; Torres, 2010). 
Figura 6 – Diâmetro dos piézometros existentespara monitorização do RCM e da IRCL. A) diâmetro dos piezómetros 
de Casagrande; B) diâmetro dos piezómetros tipo LNEC. 
 
18 
 
 
Atualmente existe uma vasta gama de piezómetros de corda vibrante, cada um deles 
com ligeiras alterações e servindo um propósito distinto. Além dos piezómetros tipo 
standard, merecem destaque os piezómetros push-in, multinível, ventilados e de baixa 
pressão. 
Os piezómetros push-in, também chamados piezómetros craváveis, possuem uma 
ponteira que permite a sua cravação em terrenos brandos, a pequenas profundidades. 
Por sua vez, os piezómetros multinível possuem um invólucro especial que se destina 
a facilitar a instalação de múltiplos sensores num mesmo furo, permitindo a 
monitorização da pressão intersticial a diferentes níveis. Os piezómetros ventilados são 
projetados para monitorizar o nível da água em tubos abertos e poços, uma vez que são 
instalados no fundo da coluna de água e avaliam mudanças na pressão da mesma. O 
mecanismo de ventilação compensa automaticamente as alterações da pressão 
atmosférica. Os piezómetros de baixa pressão são utilizados para monitorizar variações 
muito pequenas na pressão intersticial (Torres, 2010; Slope Indicator, 2004). 
O aspeto exterior de muitos deles é semelhante, sendo que o que apresenta maiores 
diferenças é o push-in devido à sua ponteira (figura 7). 
 
Estes piezómetros são simples de monitorizar, apresentam um tempo de latência muito 
curto, são facilmente automatizados e as leituras são independentes da cota de 
instalação e dos níveis piezométricos. Por outro lado, a OEP (2016) refere que é 
Figura 7 – Exemplos do aspeto de diferentes tipos de piezómetros de corda vibrante. Em cima, piezómetro de corda 
vibrante standard, que é muito semelhante aos piezómetros de corda vibrante de baixa pressão e ventilados; em baixo, 
um piezómetro tipo push-in (Slope Indicator, 2004). 
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necessária a utilização de proteção contra relâmpagos, são sensíveis a alterações de 
temperatura e de pressão barométrica, os transdutores e instrumentos de leitura são 
caros, e podem descalibrar com o tempo, sendo difícil a sua recalibração no terreno. 
 
2.1.3.3. Piezómetro pneumático 
Os piezómetros pneumáticos operam por pressão de gases. Numa instalação típica, o 
piezómetro é selado num furo e tubos pneumáticos fazem a ligação entre o piezómetro 
e o terminal à superfície onde as leituras são obtidas, num indicador pneumático (figura 
8) (Slope Indicator, 2004). Segundo Torres (2010), este piezómetro permite determinar 
a pressão intersticial em solos saturados. 
Este piezómetro é instalado do mesmo modo que um piezómetro de Casagrande, com 
a adição de um diafragma flexível. A pressão da água atua de um lado desse diafragma, 
enquanto que a pressão do gás age do outro. Quando se pretende obter uma leitura, 
um indicador pneumático é conectado a um terminal ou diretamente na tubagem e 
direciona o fluxo de gás para o piezómetro. O gás do indicador flui pelo tubo de entrada 
para aumentar a pressão no diafragma, e quando a pressão do gás excede a pressão 
Figura 8 – Esquema de um piezómetro pneumático (adaptado de Clayton et al., 1982). 
 
20 
 
 
da água, o diafragma afasta-se do tubo de ventilação, o que permite que o gás em 
excesso escape pelo tubo de ventilação. Quando isto ocorre, o gás em excesso é 
detetado à superfície e o fluxo de gás é cortado, o que fará com que a pressão do gás 
vá baixando até que o diafragma volte à sua posição original. Quando esta posição é 
atingida significa que a pressão do gás é igual à pressão da água, e é neste momento 
que é efetuada a leitura através do manómetro indicador de pressão (Torres, 2010; 
Slope Indicator, 2004; Geosense, 2014; OEP, 2016). 
Como todos os outros tipos, este piezómetro apresenta vantagens e desvantagens. Se 
por um lado o transdutor é relativamente simples, a automação, monitorização e 
manutenção deste sistema são complexos e a sua automação apresenta limitações de 
distância. Este método possui um período de espera para leitura muito curto, e a leitura 
é independente da elevação do equipamento e do nível piezométrico, além de não 
apresentar problemas de congelamento. Porém, requer um sistema para leitura com ar 
seco relativamente caro e é sensível à pressão barométrica (OEP, 2016). 
 
2.1.4. Lisímetros 
Uma condição importante na consolidação dos rejeitados é a presença ou ausência de 
água, tanto pela quantidade de água presente no material como pela drenagem ácida 
que se pode originar. Por esse motivo é de alguma importância controlar a água que 
chega ao rejeitado espessado vinda do exterior, assim como as suas características 
geoquímicas. Nesse sentido, em algumas das valas abertas na cobertura foram 
instalados lisímetros. 
Howell et al. (1991) referem que os lisímetros são instrumentos para medir a percolação 
de água através dos solos e permitir a colheita de amostras de água para análises 
químicas. Por sua vez, Cunha & Wendland (2005) fazem menção à definição de 1982 
de Abouklad, onde este autor diz que lisímetros são recipientes preenchidos com solo, 
localizados no campo para representar o meio, com cobertura vegetal ou não, utilizados 
para determinação da evapotranspiração das culturas em crescimento ou cultura de 
referência ou para determinar a evaporação de solo sem cobertura. 
Os lisímetros podem ser classificados em diversas categorias, por exemplo quanto ao 
tipo de bloco de solo utilizado (monolítico ou reconstruído), sistema de drenagem (por 
gravidade, sucção ou manutenção de uma superfície freática) ou se é um lisímetro 
pesável ou não-pesável (Hansen et al., 2000). Os mesmos autores referem ainda que 
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Figura 9 – Exemplo de diferentes tipos de lisímetros: lisímetros com pesagem, com drenagem sem sucção e com 
drenagem com sucção (adaptado de 
https://www.meted.ucar.edu/hydro/basic_int/hydrologic_cycle_es/media/graphics/lysimeter_types.jpg). 
estes lisímetro podem não ser completamente diferentes, podendo o mesmo lisímetro 
estar inserido em mais que uma categoria. Na figura 9 estão exemplificados diferentes 
tipos de lisímetros: lisímetros com pesagem, com drenagem sem sucção e drenagem 
com sucção. 
No caso específico dos lisímetros em estudo, os mesmos são utilizados para medir 
caudais de infiltração e fazer uma monitorização das características químicas da água, 
e, por conseguinte, são constituídos apenas por uma superfície plástica para receção e 
drenagem da água que é infiltrada. O caudal medido representa a quantidade de água 
que atravessa a camada de escombro que compõe a cobertura numa determinada área 
e que chega à superfície do rejeitado espessado. 
 
 
 
 
 
22 
 
 
2.2. Instrumentação laboratorial 
2.2.1. Stereopicnómetro 
O stereopicnómetro é um aparelho utilizado para medir o volume real das amostras 
sólidas ou em pó, medindo a diferença de pressão quando uma quantidade conhecida 
de gás pressurizado é libertada e lhe é permitido expandir-se a partir do local de 
colocação da amostra (de volume conhecido) contendo o recipiente que possui a 
amostra para um volume de referência, volume esse também conhecido (Quantachrome 
Instruments, 2014). 
Segundo o manual operacional do aparelho, tanto a palavra “picnómetro” como o termo 
“stereo” derivam do grego, tendo a primeira sempre sido associada a volumes e o 
segundo significa sólido. Assim, stereopicnómetro é um instrumento especificamente 
concebido para medir o volume de objetos sólidos aplicando o princípio do 
deslocamento de fluídos de Arquimedes e a lei de Boyle da expansão de gases. O fluído 
deslocado é um gás que pode penetrar osporos mais pequenos para assegurar a 
máxima precisão. Por esta razão é utilizado o Hélio nestes aparelhos, pois além de se 
comportar como um gás ideal, a sua reduzida dimensão atómica assegura uma 
penetração em fendas e poros com uma dimensão de dois Angstrom (2 x 10-10 m) 
(Quantachrome Instruments, 2014; Maphala, 2012). 
O manual da ASTM (American Society for Testing and Materials) C128 – 01 de 2001 
define gravidade específica (specific gravity, designado daqui em diante como SG), 
sinónimo de densidade relativa, como a razão entre a densidade de um material e a 
densidade da água a uma determinada temperatura, cujos valores resultantes são 
adimensionais. 
Para a determinação do SG do rejeitado espessado estudado foi utilizado um 
stereopicnómetro Quantachrome Instruments SPY-D160-E (figura 10). 
A amostra é pesada e colocada no “sample cell holder”, local destinado a esse mesmo 
fim e onde será inserido o gás a utilizar. As instruções do aparelho indicam que se deve 
pressurizar a amostra até à obtenção de uma pressão de 17 psig2. O valor de maior 
 
2 “psig” é uma unidade de pressão. Tecnicamente, psi (“pounds per square inch”) começa a zero 
relativamente ao vácuo; psig (“pounds per square inch gauge”) é o termo correcto a utilizar quando se 
refere a um manómetro calibrado para ler zero ao nível do mar, portanto em relação à atmosfera e não ao 
vácuo. 
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23 
 
importância é a razão entre o valor que se atinge quando a válvula de entrada de gás é 
completamente fechada depois de atingidos os 17 psig (valor P1) e o valor de 
estabilização da pressão quando a válvula seletora é rodada para englobar tanto o 
“sample cell holder” (VC) como o volume de referência adicionado (VA) (valor P2). 
Os valores obtidos com estes procedimentos são aplicados na seguinte equação, que 
é uma derivação da lei dos gases ideais: 
�� = �� −
��
�1 �2⁄ − 1
 
Onde, 
• Vs - Volume da amostra (cm3); 
• Vc - Volume da célula calibrada (cm3) não contendo amostra na célula (copo); 
• Va - Volume de referência (cm3); 
• P1 - Pressão lida após pressurização somente com a célula calibrada (psig); 
• P2 - Pressão lida com o volume de referência adicionado (psig). 
O valor de SG é obtido com: 
Figura 10 – Stereopicnómetro utilizado para efetuar os ensaios. À direita é possível observar a botija de gás utilizada 
(azul) e o fio de cobre que faz a ligação entre esta e o aparelho. 
 
24 
 
 
�� = (�2 −�1)/�� 
Onde, 
• SG – gravidade específica da amostra; 
• W1 – peso do “sample cell” vazio; 
• W2 – peso do “sample cell” com a amostra. 
O procedimento sucintamente descrito é repetido pelo menos duas vezes para cada 
amostra, calculando-se depois a média entre as duas medições; no caso dos valores 
serem muito díspares é necessário efetuar uma terceira medição. 
O procedimento seguido e a folha de cálculo utilizada encontram-se em anexo (Anexo I 
e II). 
 
2.2.2. Difratómetro laser 
Para determinar a distribuição granulométrica (designada de agora em diante por PSD, 
sigla da designação em inglês particle size distribution) de uma amostra podem ser 
utilizados vários métodos, como crivagens a seco, crivagens a húmido ou difractómetros 
a laser. A tabela I apresenta uma síntese de alguns dos métodos mais habituais para 
esta análise. 
Tabela I – Métodos mais habituais para efetuar a classificação granulométrica de um material, juntamente com os seus 
limites de atuação (adaptado de Wills & Napier-Munn, 2006). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Método 
Húmido ou 
seco 
Limite aproximado 
de deteção (µm) 
Crivagem Ambos 5 - 100 000 
Difração laser Ambos 0,1 - 2 000 
Microscopia ótica Seco 0,2 - 50 
Microscopia 
eletrónica Seco 0,005 - 100 
Elutriação 
(ciclosizer) Húmido 5 - 45 
Sedimentação 
(gravidade) Húmido 1 - 40 
Sedimentação 
(centrifugação) Húmido 0,05 - 5 
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25 
 
A escolha da técnica ou equipamento a utilizar está dependente das características das 
partículas constituintes da amostra (a forma, por exemplo, pode influenciar muito os 
resultados e pode mesmo desaconselhar a utilização de determinada técnica), mas 
sobretudo depende da dimensão das partículas, como referem Wills & Napier-Munn 
(2006). Estes autores dizem ainda que a crivagem é o método mais utilizado para 
efetuar a análise da distribuição granulométrica, pois esta técnica cobre o leque de 
granulometrias mais utilizado na indústria. Apesar de ser possível crivar partículas até 
aos 5 µm, cada vez é menos comum realizar esta tarefa abaixo dos 75 µm. Para esse 
intervalo, a crivagem é substituída pela difração laser (Wills & Napier-Munn, 2006). 
Para verificar a granulometria das partículas que compõem o rejeitado, foi utilizado um 
equipamento de difração laser, uma vez que já era sabido previamente que a 
granulometria final do processo das lavarias é muito reduzida. O equipamento utilizado 
foi um Malvern Mastersizer 3000 Hydro LV (figura 11). 
O sistema a húmido deste equipamento consiste numa unidade ótica e uma unidade de 
dispersão, que é utilizada para fazer a amostra circular na célula de medição. Assim, é 
Figura 11 – Malvern Mastersizer 3000 Hydro LV pertencente ao laboratório metalúrgico da lavaria do Zinco, onde 
foram efetuados os ensaios de granulometria. 1 – unidade ótica; 2 – célula a húmido; 3 – unidade de dispersão. 
1 2 
3 
 
26 
 
 
criada uma suspensão de partículas num meio líquido que é então analisada. A unidade 
de análise direciona luz azul e laser vermelho através da amostra que se encontra na 
célula, e uma série de detetores sensíveis à luz detetam a dispersão da luz causada 
pelas partículas (Malvern Instruments, 2015). O modelo de dispersão de luz causado 
pelas partículas obedece aos princípios de que uma partícula grande apresenta uma 
alta intensidade de dispersão da luz, mas um ângulo pequeno; uma partícula pequena 
apresenta uma menor intensidade, mas um ângulo maior (figura 12). 
 
Figura 12 – Modelos de dispersão propostos por Mie (adaptado de http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html). 
 
2.3. Definições e legislação para a gestão de resíduos de 
extração 
Devido ao facto da atividade mineira produzir quantidades consideráveis de resíduos, a 
União Europeia admitiu a necessidade da criação de um enquadramento legal para a 
gestão dos mesmos, de modo a precaver situações de perigo para o meio ambiente, 
saúde pública e segurança das populações. 
A gestão dos resíduos resultantes da atividade mineira, necessita de obedecer ao 
Decreto-Lei n.º10/2010 de 4 de Fevereiro, que estabelece o regime jurídico a que esta 
está sujeita, transpondo para a ordem jurídica interna a Diretiva n.º 2006/21/CE, do 
Parlamento Europeu e do Conselho, de 15 de Março. Esse Decreto-Lei sofreu algumas 
alterações pelo Decreto-Lei 31/2013 de 22 de Fevereiro. 
Segundo o Decreto-Lei n.º178/2006 de 5 de Setembro, “resíduo” é “qualquer substância 
ou objeto de que o detentor se desfaz ou tem a intenção ou a obrigação de se desfazer, 
nomeadamente os identificados na Lista Europeia de Resíduos” ou então, entre outros 
materiais, “resíduos de extração e preparação de matérias-primas, tais como resíduos 
de exploração mineira ou petrolífera”. 
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A extração de minério e a produção de concentrados gera dois resíduos mineiros: o 
escombro e os rejeitados. 
Blight (2009) define escombro como o material estéril retirado durante a fase de 
desenvolvimento da infraestrutura de uma mina subterrânea ou o overburden