A maneira convencional de se realizar a disposição de rejeitos é em barragens com polpas diluídas. Os sucessivos acidentes ocorridos nos últimos anos mostraram as dificuldades desta prática. Além disto, nestas condições a tendência é que ocorra a segregação de tamanho das partículas, situação em que as partículas mais grossas e densas tendem a sedimentar próximo ao ponto de lançamento, enquanto as mais finas ou com menores densidades são carreadas pelos fluxos de água para pontos mais distantes do local de lançamento. Além de levar à ocorrência de regiões com características geotécnicas distintas dentro do depósito, a segregação provoca perda de capacidade do reservatório devido aos espaços vazios entre as partículas grossas. Uma alternativa é a utilização de polpas de alta densidade, que apresenta como vantagens: redução ou eliminação da segregação granulométrica no depósito; ganho de vida útil da barragem; maior recuperação de água, por reduzir a evaporação e, possíveis ganhos de segurança, já que a presença de água está relacionada a alguns modos de falha de barragens. Tendo em vista tal cenário, este trabalho teve o objetivo de verificar a possibilidade de se atingir o nível de polpa de alta densidade, com rejeito de flotação do minério de nióbio, de modo que não ocorra tal segregação. Foi feita uma caracterização física, química e mineralógica do sólido. Para obtenção da polpa de alta densidade, foram feitos ensaios de espessamento em bancada e contínuos com espessador semi-piloto. A polpa gerada foi caracterizada por meio de: determinação de percentual de sólidos, tensão de escoamento, abatimento, segregação de partículas, ângulo de disposição e liberação de água. Os ensaios de espessamento em bancada indicaram parâmetros otimizados de sedimentação, que foram utilizados para os ensaios contínuos. Os ensaios contínuos foram feitos alterando taxa de alimentação unitária e a altura de camada. Foi verificado maior efeito da taxa de alimentação nas características do underflow do que da altura de camada. Foi possível atingir a consistência de polpa de alta densidade não segregável, atingindo a densidade de 1,96 t/m³, correspondente ao underflow com 66,8% de sólidos em massa, 43,9 Pa de tensão de escoamento nas taxas de 0,5 (t/h)/m² e 0,50 m de altura de camada.

The conventional method for tailings disposal is in dams with diluted slurries. The successive accidents occurred in recent years have highlighted deficiencies in this practice. Additionally, under these conditions, there is a tendency for particle size segregation to occur: the coarser particles or with higher density tend to settle close to the disposal point, while the finer ones or with lower densities are carried by water to more distant points. This segregation not only leads to the creation of regions with distinct geotechnical characteristics within the reservoir, but also results in a loss of reservoir capacity due to the empty spaces between the coarser particles. An alternative is the use of high-density slurries, which offers several advantages including the reduction or elimination of particle size segregation, increased capacity, enhanced water recovery by reducing evaporation, and potential safety improvements since the presence of water is related to certain dam failure modes. This work aimed to verify the possibility of achieving a high density non-segregating slurry, with fine and ultrafine tailings from niobium ore flotation. A physical, chemical and mineralogical characterization of the solid was conducted and batch and continuous semi-pilot thickening tests were carried out. The resulting slurry was characterized by determining solids content, yield stress, slump, particle size segregation, disposal angle and water liberation. Bench scale thickening tests indicated the optimized sedimentation parameters, which were applied in continuous tests. The continuous tests with semi-pilot thickener involved varying the feed flux rate and bed height. It was observed that the feed rate had a greater impact on the underflow characteristics than the bed height. A high density non-segregable tailings slurry was achieved with 1.96 t/m3, corresponding to an underflow with 66.8% solids by weight, 43.9 Pa of yield stress at a feed rate of 0.5 (t/h)/m2, and 0.50 m of bed height.