Avaliação da concentração de radionuclídeos de origem natural (norm) e elementos de terras raras presentes na lama vermelha, proveniente dos Estados do Pará e de São Paulo, Brasil

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Carvalho, Agna Nadini Maia de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Lama vermelha; Metais de terras raras; Radionuclídeos; Espectrometria; Red mud; Rare earth metals; Radionuclides; Spectrometry
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/214639

A mineração é uma atividade que gera receitas para alavancar a economia de um país, mas também gera resíduos. Os resíduos são considerados uma ameaça para o meio ambiente, mas podem ser reaproveitados. A lama vermelha, resíduo gerado no beneficiamento da bauxita, é rica em ferro, alumínio, silício e tem potencial como fonte secundária de terras raras. Porém, há pouca informação sobre a presença de terras raras e radionuclideos naturais nesse resíduo gerado no Brasil. Sendo assim esse trabalho teve como objetivo avaliar a concentração de radionuclídeos de origem natural (NORM) e terras raras em amostras de lama vermelha geradas nos Estados de São Paulo e do Pará. Para a avaliação dos NORMs da lama vermelha foi utilizado a técnica de Espectrometria gama e para a quantificação das terras raras, as amostras de lama vermelha foram analisadas no ICP-AES (do inglês: Inductively Coupled Plasma – Atomic Emission Spectrometry) e ICP-MS (do inglês: Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry). A avaliação dos radionuclídeos naturais (NORM) presente nas lamas vermelhas brasileiras aqui estudadas mostram que a média da atividade específica do 238U, 232Th e 40K correspondem respectivamente a (5,70 ± 1,61) Bq/kg, (436,58 ± 12,02) Bq/kg e (52,15 ± 10,59) Bq/kg, para amostras de lama vermelha obtida no estado do Pará, e (2,72 ± 0,62) Bq/kg, (58,30 ± 6,10) Bq/kg e (47.98 ± 8.40) Bq/kg, para as amostras do estado de São Paulo. Comparativamente, as amostras de lama vermelha produzidas no Estado do Pará apresentam maior atividade para os elementos 238U e 232Th do que as amostras provenientes do Estado de São Paulo, porém ambas encontram-se abaixo dos limites recomendados pela Basic Safety Standard. A dose absorvida e a dose equivalente apresentaram valores respectivamente, 42,05 nGy/h e 51,57 μSv/ano para as amostras de São Paulo e de 242,55 nGy/h e 297,46 μSv/ano para as amostras do Pará. O índice de concentração da atividade gama das amostras de São Paulo e do Pará correspondem respectivamente aos valores de 0,31 e 1,81 mostrando que do ponto de vista de Proteção Radiológica, as amostras de lama vermelha apresentam baixos valores de dose de radiação gama e exposição humana. Quanto a presença de terras raras, através da técnica de ICP-MS, o ΣETR quantificado foi de 841,20 ppm e um ΣETR de 489,13 ppm para a técnica de ICP-AES. Com o diagrama de normalização, as amostras apresentaram um enriquecimento dos ETR em relação ao padrão de referência (condrito), e ambas as amostras apresentam um enriquecimento dos ETRL em relação aos ETRP. A razão LaN/LuN, mostra que há um enriquecimento do ETRL em relação aos ETRP, sendo que esse valor é cerca de 10 vezes maior para as amostras do estado de São Paulo em relação as amostras do estado do Pará. Portanto, pode-se concluir que o resíduo de lama vermelha gerado nesses dois estados brasileiros apresentam níveis de radioatividade abaixo dos limites recomendados e estão isentas de qualquer caracterização radiológica, podendo então ser utilizadas como matéria-prima para a obtenção de novos materiais. Conclui-se também que a lama vermelha brasileira é claramente um depósito de ETR e que pode ser reaproveitada se tiver a técnica de extração adequada.