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Tipo: Dissertação
Título: Drenagem ácida e mobilização de elementos traço em geomateriais de minério de vanádio e urânio
Título(s) alternativo(s): Acid drainage and mobilization of trace elements in geomaterials of mine of vanadium and uranium
Autor(es): Santos Junior, Luiz dos
Primeiro Orientador: Mello, Jaime Wilson Vargas de
Primeiro coorientador: Abrahão, Walter Antônio Pereira
Primeiro avaliador: Azevedo, Mônica de Abreu
Segundo avaliador: Mendonça, Bruno Araujo Furtado de
Abstract: O Brasil é um país cujas riquezas minerais contribuem de forma expressiva para a economia. No entanto, a mineração pode ocasionar sérios impactos negativos ao meio ambiente. Dentre os problemas decorrentes dessa atividade, a drenagem ácida de mina (DAM) apresenta grande destaque, pois durante o processo ocorre a redução do pH e aumento da solubilidade e mobilização de elementos traço. Nesse contexto, o objetivo do trabalho consistiu em avaliar o risco de geração de drenagem ácida e contaminação ambiental pela mobilização de elementos como Al, As, Co, Fe, Mn, Ni, S e V em materiais provenientes de uma mineração do estado da Bahia e Minas Gerais. Particularmente, este estudo buscou ajustar métodos de extração sucessiva para avaliar a cinética da DAM e a mobilização dos elementos estudados com economia de tempo em relação aos métodos dinâmicos. Para isso, foram coletadas amostras em uma mina de vanádio em Maracás, Bahia, e em uma mina de urânio em Caldas, Minas Gerais. Foram realizados, nas amostras coletadas, testes estáticos por meio do potencial de acidificação e neutralização, determinando o balanço acido-base e testes testes dinâmicos através de colunas de lixiviação e pilhas de lixiviação. As extrações sucessivas foram feitas utilizando como oxidante o H2O2. Além disso, realizou-se uma extração sequencial para identificar as fases associadas ao As de algumas amostras. As amostras de Maracás também foram submetidas aos testes de solubilização e lixiviação conforme determinação da ABNT pela norma NBR 10.004/04. Para as amostras de Maracás, o pH ao longo das lixiviações oscilou entre 7 e 8, somente uma amostra apresentou valores de pH próximos a 4,5. Isso indica que nessa amostra a geração da drenagem ácida foi pequena no período considerado, mesmo o BAB indicando potencial para a ocorrência de tal problema. Além disso, algumas amostras apresentaram, ao longo das lixiviações, altas concentrações de As, Co, Ni e V acima do limite estabelecido pelo CONAMA através das resoluções n° 430 (2011) e 357 (2005). Por meio dos resultados da extração sequencial e de outros trabalhos realizados, foi constatado que o As mobilizado em uma das amostras de Maracás é proveniente dos sulfoarsenetos de Co e Ni e também do As adsorvido nos óxidos de Fe presentes. As correspondências entre colunas de lixiviação e extrações sucessivas para a mobilização de As e S de uma das amostras de Maracás foram feitas a partir das equações de regressão ajustadas pelo modelo de Boltzmann. Para as amostras de Caldas, ao longo das lixiviações realizadas, os valores de pH apresentaram-se abaixo de 4,5, indicando a geração de acidez pela oxidação dos sulfetos, conforme sugerido pelo BAB positivo encontrado para as amostras. Além disso, houve mobilização de Fe e S durante as lixiviações, sugerindo a oxidação da pirita presente nas amostras liberando Fe, S e acidez na solução lixiviada. Após a realização das extrações sucessivas para uma das amostras percebeu-se que não houve correspondência entre as mobilizações dos elementos nas extrações sucessivas e nas pilhas de lixiviação.
Brazil has important mineral deposits which significantly contribute to the economy. However, mining can cause serious negative impacts to the environment. Acid mine drainage (AMD) stands out among these problems, because this process reduces the pH and increases the solubility and mobilization of trace elements. In this context, the aim of this study was to assess the risk of acid generation and environmental contamination by mobilization of elements such as Al, As, Co, Fe, Mn, Ni, S and V in materials from mining areas in the states of Bahia and Minas Gerais. Particularly, this study sought to adjust successive extraction methods to assess the kinetics of AMD process, saving time in relation to dynamic methods. Samples were collected from a vanadium mine in Maracás, Bahia, and from a uranium mine in Caldas, Minas Gerais. Static tests to assess acidification and neutralization potentials were conducted on the samples in order to determine the acid-base accounting (ABA). Dynamic tests were also conducted in leaching columns and leaching piles. Successive extractions analyses were performed using diluted H2O2 solutions as oxidant. Moreover, sequential extraction was carried out to some selected samples in order to identify the phases associated with the arsenic. Samples from Maracás were also submitted to solubilization and leaching tests as reported by ABNT NBR 10.004/04. For Maracás samples, in general pH varied between 7 and 8 during the entire period on solutions leached from the columns. Only one sample showed pH near to 4,5 indicating AMD generation, but the titratable acidity was small in the period considered, even the ABA has indicated potential for such sample. Furthermore, some samples showed high concentrations of As, Co, Ni and V in the leaching solutions. These concentrations were above the limit established by CONAMA 430 (2011) and 357 (2005) resolutions. Results for sequential extraction showed that the arsenic mobilized in leaching columns was in the sulfides phase, probably sulfoarsenides of Co and Ni, and also adsorbed onto iron oxides. The correspondence between leaching columns and successive extractions for mobilization of As and S was described by the regression adjusted to Boltzmann model. For samples from Caldas pH values were below 4.5 in the leaching solutions, indicating the generation of acidity by the oxidation of sulfides, as previously suggested by the ABA static test. In addition, there was mobilization of Fe and S from leaching piles, suggesting the oxidation of the pyrite present in the samples and consequent acidity generation. There was no correspondence between mobilization of elements insuccessive extractions and leaching piles.
Palavras-chave: Drenagem ácida
Arsênio
Lixiviação
Acid drainage
Arsenic
Leaching
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,
Programa: Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas
Citação: SANTOS JUNIOR, Luiz dos. Acid drainage and mobilization of trace elements in geomaterials of mine of vanadium and uranium. 2013. 63 f. Dissertação (Mestrado em Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5526
Data do documento: 31-Jul-2013
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