Indução Experimental de Barreira Geoquímica em Substrato Sulfetado para a Mitigação de Drenagem Ácida

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Luz, Walcrislei Vercelli
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,; Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas; UFV
• Palavras-chave em Português: Drenagem ácida; Minerais secundários; Barreira geoquímica; Acid drainage; Secondary minerals; Geochemical barrier; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5405

A drenagem ácida em pilhas de estéril é um sério problema ambiental enfrentado por muitas mineradoras, uma vez que as águas ácidas geradas pela exposição de minerais sulfetados às condições atmosféricas possuem elevados teores de metais pesados e arsênio que podem ter efeito tóxico para a cadeia trófica. Nesse sentido, visando desenvolver uma prática para redução da geração de águas ácidas, objetivou-se, neste trabalho, promover a formação de barreira geoquímica em uma pilha de minério com a microencapsulação de sulfetos por óxidos de ferro, além de buscar a estabilização dos compostos formados pela adição de fósforo. Buscou-se, além disso, acelerar este processo por meio da adição de bactérias acidófilas e limalha de ferro. Para este estudo foram construídas pilhas de minério dentro de recipientes de plástico rígido transparente, as quais foram submetidas a três períodos de inundação e drenagem. No fim de cada período, antes da drenagem das pilhas, o pH das lâminas de inundação foi elevado acima de quatro para precipitação dos óxidos e sulfatos de Fe, responsáveis pela formação de barreira geoquímica. O experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizado em parcela dividida e subdividida, em que as fontes de variação (adição de água, limalha de ferro, meio de cultura, bactéria e fósforo) com três repetições, constituíram os tratamentos da parcela, os ciclos de oxidação constituíram os tratamentos da subparcela, e os tempos de coleta de amostras o tratamento da sub-subparcela. Em cada ciclo foram obtidas amostras da lâmina de inundação, onde foram feitas as leituras do pH e condutividade elétrica, além da dosagem dos teores de Fe, Mn, Al, Zn, Ni, Cd, Cu, S e As. Após o término do período experimental (400 dias), foi realizada a caracterização mineralógica dos precipitados, morfometria de cortes impregnados das pilhas indeformadas e teste de estabilidade da encapsulação de pirita. Os resultados revelaram que, no grupo de tratamentos com água, os valores de pH aumentaram ao longo dos ciclos, sendo bem superiores aos tratamentos com meio de cultura. Houve uma redução nos teores de ferro e enxofre em todos os tratamentos o que pode ter sido provocada pela precipitação e/ou até mesmo pela remoção destes elementos durante a drenagem da pilha. Em todos os tratamentos, os teores de Mn, Al, Zn, Ni, Cd, Cu e As observados no início do primeiro ciclo foram muito superiores ao limite máximo permitido pela Resolução CONAMA 357/05 para águas de classe 1 e 2. Mesmo com a redução da concentração destes elementos, ao longo dos ciclos, seus teores continuaram acima dos limites estabelecidos pela esolução. Após o período de 400 dias, a análise das lâminas mostrou que a porcentagem de formação de óxidos na pilha foi menor no tratamento com meio de cultura e ferro, e maior no tratamento com água e ferro. Os difratogramas de Raios-X revelaram a precipitação de jarosita, gipsita e zomoloquita. A estabilidade da encapsulação da pirita foi maior no tratamento com água e ferro e menor no tratamento com água. De forma geral, no período do experimento, o tratamento com água e ferro apresentou os melhores resultados no processo de mitigação da drenagem ácida em pilhas de materiais sulfetados. No entanto, em um período experimental maior, os tratamentos com inoculação bacteriana podem apresentar melhores resultados.