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Título: Avaliação de escória de aciaria para o controle e abatimento de drenagem ácida de mineração.
Autor(es): Salviano, Adriana Barbosa
Orientador(es): Leite, Adilson do Lago
Palavras-chave: Mineração
Meio ambiente
Drenagem ácida
Escória
Lixiviação
Data do documento: 2010
Editora / Evento / Instituição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Referência: SALVIANO, A. B. Avaliação de escória de aciaria para o controle e abatimento de drenagem ácida de mineração. 2010. 187 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
Resumo: A DAR (drenagem ácida de rocha) é formada pela oxidação de minerais sulfetados, principalmente a pirita (FeS2), expostos a ação do oxigênio atmosférico e água, com mediação bacteriana. Quando a DAR está relacionada à atividade mineradora, o processo passar a ser chamado de drenagem ácida de mina (DAM). Uma das principais conseqüências da DAR é a solubilização de metais pesados associados aos minerais sulfetados, os quais podem contaminar os recursos hídricos adjacentes. Por outro lado, frente aos crescentes estoques de escória de aciaria na indústria siderúrgica, surge a necessidade da correta destinação deste material. Devido ao seu caráter plenamente alcalino, a escória pode possuir potencial de aplicação em sistemas de cobertura seca para neutralização de DAR. Estes sistemas são frequentemente aplicados pilhas de estéril, seja como meio de isolamento, seja como meio de prevenção/abatimento da geração ácida (coberturas reativas). O presente trabalho avaliou o uso de escória de aciaria em coberturas secas, por meio de ensaios laboratoriais em colunas de lixiviação. A amostra de escória estudada era proveniente da companhia USIMINAS, Ipatinga MG, enquanto o estéril era oriundo do bota-fora BF-4 do Complexo Mínero-Industrial de Poços de Caldas (CIPC), pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil S/A (INB). O estéril e outros materiais do CIPC possuem reconhecida geração ácida, a qual se constitui num passivo ambiental de grande monta, somando-se a isto o fator complicador de tratarse de uma planta nuclear. Em primeira estância, as amostras de escória e estéril foram caracterizadas física, mineralógica e quimicamente. Nos ensaios de lixiviação foram utilizadas colunas de acrílico e PVC e uma micro-coluna de vidro. As colunas de acrílico possuíram 1 m de altura e diâmetro interno de 14 cm, e a micro-coluna, por sua vez, possuiu 80 cm de altura e diâmetro interno de 2,15 cm. Ao todo foram realizados 5 ensaios, denominados de B1, C1, C2 , C3 e M1, que tiveram duração máxima de 45 dias cada. A coluna B1 foi constituída somente por estéril, funcionando como “branco”. Nas colunas C1 , C2, C3 e M1, além do estéril, foram coberturas de escória de características diversas. Os parâmetros avaliados no lixiviado foram: pH, Eh, condutividade elétrica, temperatura, sulfato, acidez, e metais diversos. Os resultados demonstraram o grande potencial de aplicação da escória em sistemas de cobertura para neutralização de DAR/DAM, evidenciado principalmente pelo ensaio C2.
Resumo em outra língua: The DAR (acid rock drainage) is formed by oxidation of sulfide minerals, mainly pyrite (FeS2), exposed to the action of atmospheric oxygen, generating sulfuric acid (H2SO4). When this process of oxidation is related to mining activity, the phenomenon is called acid mine drainage (AMD). This oxidation process is significantly accelerated by the presence of bacteria, such as the genus Thiobacillus ferrooxidans. One of the main consequences of the production of sulfuric acid is the solubilization of heavy metals associated with sulfide minerals. The solubilized metals are carried by water percolating the rocks affected, thus contaminating other environments. With the increasing stockpiles of scrap steel in the mills, there is a need to explore new technologies, such as the use of dry cover systems for neutralizing acid mine drainage, and as raw material for construction. The dried coatings have great potential for application in waste dumps of mine, is to isolate or as a means of prevention / reduction of waste generation in sulfurous acid. The slag is in a substantial amount of product in the steel industry, with recognized features of alkalinity, which could be applied in reduction of acid generation in these waste dumps. This study evaluated the use of steel slag in dry cover, through laboratory tests with leaching columns. The slag sample studied is from Usiminas, Ipatinga MG, while the sterile comes from the send-off of BF4 Mining-Industrial Complex Poços de Caldas (CIPC), belonging to the Nuclear Industries of Brazil S / A (INB). This is the first plant exploration and processing of uranium from Brazil, which ran intermittently from 1982 until 1995, when he entered, and is still in the process of decommissioning. The sterile and other materials have recognized CIPC acid generation, which constitutes an environmental liability of major consequence, adding to this the complicating factor of this is a nuclear plant. Samples of slag and sterile were previously characterized physically and chemically. In kinetic experiments were used columns of acrylic and PVC, and a microglass column. Columns have acrylic 1 m in height and internal diameter of 14 cm. The micro-column is 200 cm height and internal diameter of 2.15 cm. A total of 5 tests were performed (B1, C1, C2, C3 and M1), which had a maximum of 45 days each. Column B1 was made up of only barren in column C1 in addition to sterile used a cover of 5 cm of dross in columns M1 and C2 the barren was covered by a mixture of 17 cm length of sterile (90%) and slag (10%). In the sterile column C3 was covered by a mixture of sterile 17 cm (90%) and hydrated lime (10%). The parameters evaluated in leaching tests were: pH, Eh, electrical conductivity, temperature, sulfate, acidity, and various metals. According to the results slag has great potential for application in roofing systems for neutralizing DAM, evidenced primarily by test C2, where the alkalinity was higher than the test C3.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2178
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