Estudo da biossorção de cianeto de mercúrio gerado na mineração artesanal do ouro visando a descontaminação de águas residuais.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Aliprandini, Paula
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Adsorption; Banana peel; Casca de banana; Ciano-complexos de metais; Cyano-metal complexes; Garimpo; Tratamento de águas residuárias; Wastewater treatment
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-04112021-160158/

Destaca-se nesse contexto a contaminação ambiental por mercúrio na forma solúvel de cianeto de mercúrio (Hg(CN)2) despejado nos corpos d\'água próximos as minas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar um meio de remoção do Hg(CN)2 de soluções provenientes de minas artesanais de ouro localizadas na América Latina, utilizando biossorventes. Para isso, foram selecionados quatro biossorventes: casca de banana, casca de maracujá, casca de ovo e penas de galinha. Na avaliação inicial, foi determinado que a casca de banana apresentou isoterma de adsorção do tipo favorável e, portanto, foi o biossorvente escolhido para o estudo. Ensaios em bancada para avaliação da temperatura de secagem do biossorvente, dosagem, tempo de equilíbrio e influência de interferentes na adsorção do cianeto de mercúrio foram realizados. Além disso, águas residuais provenientes de duas minas artesanais de ouro foram caracterizadas quanto à concentração de Hg(CN)2, cianeto de ouro (Au(CN)2 ), cianeto livre (CN ) e outros metais em solução. Também foi avaliada a necessidade de adição de agentes oxidantes do CN antes da adsorção, bem como a viabilidade do processo de adsorção utilizando agitação mecânica, simulando um processo similar aos utilizados nas minas. Por fim, foram propostos meios de destinação final do biossorvente carregado com Hg(CN)2. Modelos de isotermas de equilíbrio, modelos cinéticos e avaliação por meio de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier por refletância total atenuada (FTIR-ATR) foram usados na avaliação do mecanismo de adsorção e das interações adsorvente-adsorvato. Os estudos também foram realizados comparativamente em carvão ativado moído. Os resultados mostraram que o uso de casca de banana pode ser uma alternativa viável para a remoção do Hg(CN)2 presente nas soluções da mineração artesanal do ouro, especialmente por sua facilidade de aplicação, custo, tempo de equilíbrio, capacidade de adsorção e seletividade, não adsorvendo o Au(CN)2 , tornando o biossorvente mais vantajosos do que o carvão ativado. Além disso, promove a economia circular da casca de banana, pois proporcionar um uso para o material, antes descartado. No entanto, foi determinada a necessidade de pré-tratamento da solução utilizando hipoclorito de sódio para a oxidação do cianeto livre para cianato (CNO ). A presença de hipoclorito também promoveu adsorção sinérgica do Hg(CN)2 na casca de banana. Considerando a solução sintética baseada na água residual da mineração artesanal do ouro após a adição de hipoclorito de sódio, foi estabelecido que o mecanismo de adsorção do Hg(CN)2 foi do tipo química em monocamada, sendo que a ligação adsorvente-adsorvato ocorreu pelo cianeto do complexo nos grupos funcionais superficiais da casca de banana. Portanto, sugere se que o tratamento de soluções contendo Hg(CN)2 seja feito utilizando casca de banana seca entre 100 e 150ºC como biossorvente. Além disso, é necessária a adição prévia de hipoclorito de sódio para a oxidação do CN , considerando 352% da razão estequiométrica para a dissociação dos complexos fracos de cianeto e oxidação do cianeto livre para CNO . Para cada litro de solução contendo 19mg/L de Hg(CN)2 a ser tratada, 4,22g de casca de banana foram calculados como necessários, considerando a capacidade de adsorção do biossorvente nas condições avaliadas. Ao final do processo, sugere-se a imobilização físico-química como método de destinação final do biossorvente carregado com Hg(CN)2.