Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T17:47:13Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2966639 bytes, checksum: c31ff6cf14105be76170257a34c6a638 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T17:47:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2966639 bytes, checksum: c31ff6cf14105be76170257a34c6a638 (MD5) Previous issue date: 2000-07-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A atividade de mineração, a despeito da importância para a economia do Estado de Minas Gerais, é um dos empreendimentos que mais degrada o meio ambiente. Um dos impactos que atualmente se destaca é a drenagem ácida. Este problema é origina-se com a oxidação dos sulfetos, causando a acidificação das águas, possibilitando a mobilização dos elementos tóxicos e a contaminação os recursos hídricos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de dimensionar o problema da drenagem ácida no Estado de Minas Gerais. A metodologia adotada partiu de um levantamento bibliográfico junto à Fundação Estadual do Meio Ambiente, identificando-se alguns empreendimentos cujos minérios estão associados a sulfetos. Estes foram visitados, coletando-se amostras para a realização de análises de PA (Potencial de acidificação) e PN (Potencial de neutralização). O PA foi avaliado a partir do teor total de sulfetos e a partir da titulação de acidez gerada por oxidação com peróxido de hidrogênio. O PN foi avaliado a partir do equivalente em carbonato de cálcio. Foram também realizadas lâminas petrográficas, visando a descrição mineralógica, com especial ênfase para sulfetos e carbonatos. A partir das análises químicas foi calculado o B.A.B (Balanço Ácido Base), dado pela diferença entre PA e PN, e a estimativa do potencial foi obtida a partir do B.A.B e da quantidade do material respectivo em cada empreendimento. Entre os sete empreendimentos avaliados, quatro apresentaram potencialidade para gerar drenagem ácida. Conjuntamente, esses empreendimentos apresentam um potencial para produzir um total entre 2,93 e 10,17 bilhões de m 3 de água a pH 2 ou 29,3 e 101,7 bilhões de m 3 de água a pH 3 no Estado. Isto representa um custo da ordem de 7 a 25 milhões de dólares para neutralização com uso de calcário. Tais estimativas possivelmente estão subestimadas em razão da amostragem superficial em alguns empreendimentos e devido à não inclusão de algumas minas que estavam desativadas no período das amostragens e de algumas lagoas de rejeito que, posteriormente ao trabalho, foram identificadas como potencialmente poluidoras. Uma avaliação mais criteriosa do potencial de drenagem ácida no Estado requer estudos adicionais, incluindo maior número de amostras e empreendimentos e levando em consideração a cinética da geração ácida por meio de testes de intemperismo simulado. / Despite its economical importance, mining in Minas Gerais State causes many impacts environment. Acid drainage is one of the most environmental aspects being discussed in mining. It’s origin is from metal- sulfides oxidation which causes water acidification, potentially mobilizing toxic elements and polluting water resources. This study evaluates the acid drainage problem in Minas Gerais State. A bibliographic survey at FEAM (State Environment Foundation) dentified mining where ore is associated with sulfides. Substrate samples were takey at these to determine AP (acidity potential) and NP (neutralization potential). AP was evaluated by two procedures: by total sulfide content and by oxygen peroxide oxidation followed the acidity titration. The NP was evaluated by calcium carbonate equivalent. Petrographic sheets were also done for mineralogical description emphasizing sulfides and carbonates. From chemical analysis the acid-base accounting (ABA) was determined by AP and NP difference, and the generation potential of acid drainage was obtained by ABA value and the total volume of the material at each mining activity. The results allowed to identify four among six undertakings with potential to generate acid drainage in Minas Gerais State. Jointly, these activitie, represents potential to generate around 2,93 to 10,17 billions of m 3 of water at pH 2 or 29,3 to 101,7 billions of m 3 of water at pH 3. It means costs between US$ 7 to 25 millions to neutralize the acidity with limestone. These estimations probably are underestimated because some closed mines were not included at the survey, and for others, superficial samples may not represents reality. A more trustworthy evaluation of the acid drainage potential at the State would require further studies. These studies must include larger number of samples and operations not evaluated in this study, they should the kinetic acid generation by simulated weathering.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1941930 bytes, checksum: 80e8b8ebe4fad32ac1f784e76da7f29c (MD5) Previous issue date: 2006-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Acid drainage arises from oxidation of sulfide minerals. Currently it can be foreseen the effects of the acid drainage from analytical techniques, but, it should be taken into account the limitations at such techniques and so studying sustable alternatives to specific conditions. This way, the present work aimed to test kinetic methods for sulfide oxidation in different geomateriais in order to obtain a predictive technique to overcome the limitations of the conventional techniques. Three experiments were performed: Experiment 1 - Leaching columns with and without of bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans; Experiment 2 - Successive extractions by a chemical oxidizer (different doses of H2O2) and Experiment 3 - Successive extractions by a biological oxidizer (Acidithiobacillus ferrooxidans). This way, it was possible to evaluate the efficiency of the bacterial oxidation on the sulfides. Results showed a clear increase on the oxidation rate of the sulfides due to bacteria in general, the size and the form of the pyrite influenced oxidation rate. With relationship obtaining of a predictive method of the acid mine drainage, it is ended that is possible to foresee the generation of acid drainage starting from the relationship among the results obtained in the experiment developed in the present work. It was observed that the method of the successive extractions with chemical oxidation is more suitable, due to the transport easiness and speed in obtaining the results, being compared with the method of biological oxidation. / A drenagem ácida é causada a partir da oxidação de minerais sulfetados. Atualmente pode-se prever os efeitos da drenagem ácida a partir de técnicas analíticas, mas, deve-se levar em consideração as limitações que cada técnica apresenta e a partir daí estudar. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo testar métodos cinéticos de oxidação de sulfetos em diferentes geomateriais tendo em vista a obtenção de uma técnica preditiva capaz de superar as limitações encontradas nas técnicas convencionais. Foram desenvolvidos três experimentos: Experimento 1 Colunas de lixiviação com e sem a inoculação da bactéria acidófila Acidithiobacillus ferrooxidans; Experimento 2 Extrações sucessivas utilizando um oxidante químico (diferentes doses de H2O2) e Experimento 3 - Extrações sucessivas utilizando um oxidante biológico (Acidithiobacillus ferrooxidans). Com isso também foi possível avaliar a eficiência da oxidação bacteriana sobre os sulfetos. Os resultados obtidos, revelaram um aumento marcante na taxa de oxidação dos sulfetos devido a presença bacteriana, sendo que o tamanho e a forma dos cristais de pirita influenciaram nas taxas de oxidação em todos os experimentos. Com relação obtenção de um método preditivo da drenagem ácida, conclui-se que é possível prever a geração de drenagem ácida a partir da relação entre os resultados obtidos nos experimento desenvolvidos no presente trabalho. Observou-se que o método das extrações sucessivas com oxidação química é mais indicado, devido à facilidade de condução e rapidez em se obter os resultados, comparando-se com o método de oxidação biológica.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-08T15:15:15Z No. of bitstreams: 1 EduardoDuarteMarques2006.pdf: 2528290 bytes, checksum: 0f9b39f78fb8e487856383e7e30a4789 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T15:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoDuarteMarques2006.pdf: 2528290 bytes, checksum: 0f9b39f78fb8e487856383e7e30a4789 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O Distrito Areeiro de Seropédica-Itaguaí, considerado um dos maiores do Brasil, com mais de oitenta empresas de mineração, abastece aproximadamente 90% da areia para a construção civil da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. O processo de extração de areia se dá através da retirada das camadas sedimentares superficiais da região, caracterizadas por depósitos de areia, de composição quartzo-feldspática, fazendo com que a superfície freática do Aqüífero Piranema aflore, preenchendo as cavas resultantes. Contudo, esta atividade suscita em mudanças físicas e químicas nestas águas. Quatro areais foram monitorados no período entre janeiro de 2004 e novembro de 2005 com o objetivo de caracterizar os processos hidrogeoquímicos ocorrentes nas cavas, podendo fornecer informações para uma possível transformação das cavas em “lagoas” para piscicultura ao término da atividade mineradora. Os resultados mostraram que os baixos valores de pH (3,11 – 5,2) e altas concentrações de sulfato (3 – 97,64 mg.L-1) encontrados nestas águas têm origem em reações de oxidação do material sedimentar reduzido, contendo pirita e gás sulfídrico, através da extração da areia. Valores anômalos de alumínio (> 10 mg.L-1) nas águas se devem ao baixo pH, o qual aumenta a solubilidade dos minerais silicáticos aluminosos (feldspatos e micas). Porém, os teores de alumínio nestas águas se mostram controlados pela precipitação pluviométrica, ou seja, quanto menor a precipitação em um determinado período, maior é o teor de alumínio e quanto maior a precipitação, menor o teor de alumínio. Além disso, a sílica presente nas cavas, que se apresenta na forma coloidal, pode contribuir para a redução do alumínio dissolvido através da reação entre ambos, resultando em um aluminossilicato, denominado imogolita. O ferro e manganês se apresentam, respectivamente, na forma precipitada (hidróxidos, Fe3+) e dissolvida (Mn2+). O cloreto possui concentrações constantes nas águas em estudo devido ao seu caráter conservativo e é originado por deposição atmosférica (aerossóis marinhos). O intemperismo nas cavas foi caracterizado a partir das concentrações de cálcio, magnésio, potássio, sódio e sílica. O grau de intemperismo se mostrou incipiente, onde diagramas de estabilidade mineral indicaram equilíbrio das águas com minerais primários e montmorilonitas, conseqüentemente, apresentando a bissialitização como o tipo predominante de intemperismo. A transformação das cavas de extração de areia em locais propícios à cultura de peixes deverá levar em conta a geoquímica do alumínio nestas águas, devido sua toxicidade para tais indivíduos. / Seropédica-Itaguaí Sand Mining District has an important role to the Rio de Janeiro Metropolitan Region, supplying about 90% of the sand to its civil construction. The sand extraction process is fact by the remove of the surface sedimentary layers (quartzfeldspatic composition), make water table to fill up the produced pits. However, this activity provides some chemical and physical-chemical changes in that water. Four sand pits were monitored in the period between January 2004 and November 2005, that aims to characterize the hydrogeochemical process that occurs in that water, providing information to the transformation of the pits in “ponds” for fish culture at the end of mining activities. The results show low values of pH (3,11 – 5,2) and high concentrations of sulfate (3 – 97,64 mg.L-1) in those waters and it must be given by oxidation reactions on reduced sedimentary materials with some sulfide content, caused by the sand extraction. Anomalous values for aluminum (> 10 mg.L-1) are fact by the low pH of the analyzed waters, which increase the aluminosilicate minerals solubility (feldspars and micas). However, aluminum concentrations show that are controlled by pluviometric precipitation, or be, the aluminum concentrations are bigger as much as minor the pluviosity. Besides this fact, the silica content in the extraction holes, which is in colloidal form, could contribute for the aluminum content reduction through the reaction between aluminum and silica, resulting in the formation of an aluminosilicate (imogolite). Iron and manganese are, respectively, precipitated as hydroxides (Fe3+) and dissolved form as Mn2+. Chloride has constant concentrations in those waters by its conservative characteristic and is originated by atmospheric deposition (marine aerosols). The weathering in the extraction holes was characterized by the calcium, magnesium, potassium, sodium and silica concentrations. The weathering rating is incipient, where the stability diagrams pointed out the water equilibrium with primary minerals and montmorillonite clays, consequently, presenting the bisialitization as the predominant weathering type. For the transformation of the sand extraction pits in fish culture ponds, must be considered the aluminum geochemistry because its toxicity on these individuals.