Estudo da modificação química da rocha serpentinito para aplicações agrícolas e revegetação - Macieira, Francisca Junia (2018)
Neste trabalho serão apresentados os resultados do estudo da caracterização da rocha serpentinito in natura e após ataque com ácido sulfúrico e ácido fosfórico, com o objetivo de disponibilizar os nutrientes presentes na rocha de forma mais rápida e incorporar o fósforo no material. Após os ataques ácidos, foram avaliados a aplicação do material sulfatado em casa de vegetação como fertilizante e para uso em revegetação de áreas degradadas por mineradoras. A dissertação está dividida em quatro partes, resumidas a seguir. A primeira parte aborda uma introdução geral sobre a rocha serpentinito e suas aplicações e os objetivos gerais e específicos. Os resultados obtidos nesse trabalho foram divididos em capítulos. O capítulo II trata das caracterizações da rocha in natura por meio de FRX, DRX, MEV. Relata ainda os resultados obtidos após a rocha ter sido atacada com ácido sulfúrico e ácido fosfórico em diferentes concentrações e condições. O primeiro ataque ácido estudado na rocha serpentinito, foi feito usando solução de ácido sulfúrico em diferentes concentrações (5, 25, 50, 75 e 100%) sob agitação magnética por uma hora. Por meio da DRX foi possível observar que nos ataques usando soluções mais concentradas a modificação estrutural da rocha foi mais evidente. Por FRX notou-se que os teores de magnésio e silício diminuíram após a reação com o ácido sulfúrico, o que foi verificado pela AA, mostrando a lixiviação do magnésio para a fase aquosa. Em uma segunda condição, o serpentinito foi atacado por ácido sulfúrico, sendo que diferentes teores de óxido de magnésio (15, 25, 50 e 100%) presentes na rocha fossem atacados pelo ácido por 24 horas. Os resultados obtidos durante este trabalho mostraram que a rocha serpentinito apresenta modificações estruturais quando submetida a ataques ácidos, sendo mais evidente quando o ataque é feito usando ácido sulfúrico. Através da DRX observou-se que os picos correspondentes as principais fases presentes no serpentinito (antigorita, crisotila e lizardita) diminuem a medida que ocorre o aumento na concentração do ácido sulfúrico utilizado. Através da AA observou- se quais os teores dos elementos presentes na rocha foram lixiviados para a fase aquosa, sendo que os ataques com maiores teores de ácido sulfúrico mostraram maiores teores de elementos lixiviados da amostra. Já a FRX mostrou os teores dos elementos que compõe a rocha permaneceram na estrutura após o ataque, sendo mais expressivo a diminuição desses teores nos ataques sulfúricos mais concentrados. A última condição proposta foi atacar a rocha com ácido fosfórico. Em um primeiro momento o serpentinito foi atacado com uma mistura de ácido sulfúrico e fosfórico em diferentes proporções por 48 horas de modo que todo o óxido de magnésio reagisse. Os resultados mostraram que nas misturas onde o ácido sulfúrico estava presente em maior proporção, a modificação estrutural da rocha e os teores de elementos lixiviados foi maior, mostrando que o responsável por provocar maiores modificações no serpentinito é o ácido sulfúrico. Para avaliar a incorporação do fósforo na estrutura do serpentinito, a rocha foi atacada somente com o ácido fosfórico reagindo com 100% do MgO presente na rocha em diferentes temperaturas (40, 60, 80 e 100 oC). Verificou-se que ocorreu uma maior incorporação de fósforo nas amostras que foram submetidas a uma maior temperatura de reação. Em relação a modificação estrutural do serpentinito, não foi verificado mudanças tão evidentes e extremas quando comparadas com os outros ataques ácidos estudados na rocha. O Capítulo III traz os resultados obtidos através da aplicação do serpentinito modificado como fertilizante em casa de vegetação na plantação de milho, no qual avaliou-se a eficiência em disponibilizar para as plantas os nutrientes necessários para o seu desenvolvimento. Os resultados foram avaliados por meio de análises morfofisiológicas das plantas, como comprimento da parte área, massa seca e massa fresca da planta, teor de magnésio absorvido pelas plantas por meio de Absorção Atômica e teor de nutrientes retidos no solo através de titulação. O serpentinito modificado aplicado ao solo conseguiu de forma significativa incorporar o magnésio nas plantas e ao solo. Por meio das avaliações morfofisiológicas foi possível observar que o crescimento das plantas submetidas ao tratamento com serpentinito se mostraram superiores as plantas que não foram tratadas com serpentinito. O capítulo IV descreve os resultados alcançados aplicando a fase aquosa obtida da sulfatação do serpentinito na avaliação do crescimento da gramínea Paspalum densum, usando solução nutritiva de Hogland. O objetivo foi verificar se o magnésio disponível na fase aquosa seria capaz de substituir o sulfato de magnésio, fonte convencional desse nutriente na solução nutritiva. Avaliou-se o comportamento morfofisiológico das plantas, bem como a absorção de magnésio por parte da gramínea. O serpentinito se mostrou eficiente, sendo capaz de suprir o magnésio da gramínea. As avaliações morfofisiológicas e de absorção de nutrientes mostraram que não houve diferença significativa entre as fontes de magnésio aplicadas (sulfato de magnésio e serpentinito). As diferenças significativas foram observadas quando diferentes doses de magnésio estavam presentes na solução nutritiva de Hoagland. Através dos experimentos realizados durante este trabalho é possível observar que o serpentinito sofre alterações estruturais ao ser atacado com ácido se mostrando eficiente como fonte de magnésio como provável aplicação na agricultura e na recuperação de áreas degradadas por atividades de mineração através da revegetação.