Precipitação química de sulfato contido em efluentes líquidos gerados no setor mínero/metalúrgico.

Abstract

O objetivo deste trabalho foi desenvolver técnicas alternativas para a remoção de íons sulfato, encontrados em efluentes de diversas atividades do setor minero/metalúrgico. Alguns destes efluentes e até mesmo as Drenagem Ácida de Mina (DAM), causam grandes problemas ambientais devido ao potencial de contaminação dos solos e mananciais, pelos altos teores de íons sulfato e pH muito ácido. Os processos de remoção de sulfato destes efluentes são, em geral, processos caros e com baixa eficiência de remoção para esta espécie. Neste trabalho, estudo-se duas alternativas de tratamento para soluções ricas em sulfato. A primeira consistiu na investigação de remoção do íon em pH’s ácidos e a segunda, em pH básico, via a precipitação de jarosita e etringita, respectivamente. A geração da etringita foi considerado um processo eficaz forma para a remoção de sulfato de efluentes líquidos contendo sulfato. Comparada com a técnicas de remoção em pH básico, esta espécie combina alta quantidade de sulfato em sua estrutura e baixa solubilidade em água em pH’s próximos de 11,50 – com constante de solubilidade Kps, na ordem de 10-111,30, segundo Perkins and Palmer (1999). Deste modo, investigou a precipitação química de sulfato a partir de soluções sintéticas contendo 1500mg/L do íon e em drenagem ácida de mina (DAM), em temperatura ambiente (22±2ºC), observando remoções próximas de 85% em sistemas contínuos de precipitação (reatores do tipo Mixed Suspension Mixer Precipitation Removal”- MSMPR). Estes estudos mostram a redução dos teores finais de sulfato a valores inferiores a 250mg/l, ou seja, a baixo do que é recomendado pelos órgãos ambientais. Pela primeira vez, foram medidas a as taxas de nucleação e de crescimento dos cristais de etringita em soluções sintéticas contendo sulfato. Estas taxas de crescimento nucleação ficaram na ordem de 10-10m/s, já as taxas de nucleação atingiram uma faixa de 10+9 até 10+12 partículas/s.m3 para todos os estudos). Durante a determinação das taxas de crescimento de etringita, estudou-se a influência do tempo de residência da solução no reator MSMPR, do grau de agitação e da concentração de espécies metálicas em solução, observando pouca influência destas variáveis. A caracterização química por difração de Raios-X e Espectroscopia de energia disperiva- (EDS) comprovou, para os experimentos onde se determinou as taxas de formação de cristais, a formação etringita como sendo a única fase precipitada.