Estudo da degradação de surfactante xantato em efluente aquoso a partir de sistema cobre-Fenton homogêneo.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Lima, Amanda de Barros
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Advanced oxidative processes; Mineração; Mineralização; Mineralization; Mining; Processos oxidativos avançados; Surfactant; Surfactantes
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08032024-075727/

No processo de beneficiamento do minério de cobre, são gerados efluentes que podem estar contaminados com surfactantes. Dentre eles, destaca-se o surfactante do tipo xantato, amplamente utilizado na flotação de minérios sulfetados. Ao término deste processo, concentrações residuais de xantato podem ser encontradas nos efluentes, variando entre 10 e 200 mg/L. Essa substância, no entanto, apresenta toxicidade para a biota mesmo em concentração de 1 ppm, o que evidencia a necessidade de tratamento dos efluentes contaminados para mitigação desse contaminante. De acordo com a literatura, o Processo Oxidativo Avançado Fenton modificado com cobre é uma técnica que apresenta vantagens em relação ao método Fenton tradicional com ferro. Dentre essas vantagens, destacam-se: a possibilidade de realização em meios neutros e básicos e a possibilidade de utilização do cobre solúvel presente nos resíduos para catalisar a degradação do contaminante. Além disso, a técnica é reconhecida por sua celeridade, quando comparada a métodos biológicos convencionais, tornando-se uma alternativa atrativa para o tratamento de efluentes contaminados por surfactantes, como o xantato. Esse trabalho estuda o processo Cu-Fenton para a degradação do surfactante xantato (isobutil e amil xantato) em soluções aquosas com pH inicial neutro e básico. Esta pesquisa foi dividida em três partes: 1) caracterização das amostras de surfactantes por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier; 2) estudos de degradação usando a reação de Cu-Fenton, em que foram estudados os parâmetros de concentração de catalisador e surfactante, e a concentração de peróxido de hidrogênio que foi otimizada para melhorar os valores de degradação de carbono orgânico total (COT); e por fim, 3) foi feita uma discussão sobre o ajuste matemático de modelos cinéticos de primeira e segunda ordem. Os resultados demonstram que a uma concentração inicial de 100 mg/L de isobutil xantato de sódio (SIBX), o processo pode atingir até 99% de degradação do SIBX após 120 minutos, com uma redução de carbono orgânico total (TOC) de 81%. A degradação do SIBX segue um modelo cinético de pseudo 1ª e 2ª ordem, consistente com estudos anteriores encontrados na literatura. Em uma concentração inicial de 10 mg/L de SIBX e amil xantato de potássio (PAX), a degradação próxima a 100% foi alcançada em 120 minutos. Os resultados sugeriram o potencial do processo Cu-Fenton para o tratamento de águas residuais contaminadas com xantato, fornecendo uma alternativa mais limpa e sustentável aos métodos convencionais.