Orientador: Denise Bevilaqua / Banca: Fabiana Alexandrino / Banca: Versiane Albis Leão / Resumo: A recuperação de cobre a partir de calcopirita usando bactérias é o grande desafio da indústria mineradora atualmente. A biohidrometalurgia é um processo de exploração mineral bem estabelecido para a recuperação de cobre, no entanto não existe ainda um processo sendo aplicado comercialmente no mundo para a extração de cobre a partir de mineral calcopirítico. São inúmeras as alternativas que vem sendo estudada para o aumento da recuperação de cobre neste processo, a adição de cloreto é uma destas alternativas. No entanto, uma das limitações é a reconhecida inibição dos organismos acidofilicos em meio contendo cloreto. A principal bactéria envolvida neste processo é o Acidithiobacillus ferrooxidans. Esta espécie é acidofilica, mesofilica e obtém energia a partir da oxidação de íons ferrosos e compostos reduzidos de enxofre, incluindo os sulfetos metálicos, como por exemplo, calcopirita. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar as linhagens da coleção do laboratório de Biohidrometalurgia na presença de íons cloreto. Para tanto as linhagens foram avaliadas quanto à capacidade de oxidarem Fe2+, enxofre elementar e calcopirita na presença de íons cloreto. Foi observada uma variação grande quanto à cinética de oxidação de íons ferrosos na presença de diferentes concentrações de cloreto. Uma ordem crescente de halotolerância foi proposta: S < SSP < V3 < LR < PCE < ATCC < SJ22 < CMV < PCEL < AMF. Quando enxofre foi utilizado como fonte de energia, todas as linhagens foram inibidas quando a produção de ácido, com exceção da linhagem PCEL. A capacidade de oxidação de calcopirita pelas linhagens também foi verificada através de ensaios respirométricos na presença de íons cloreto. Foi possível estabelecer uma ordem crescente de porcentagem de inibição das linhagens na... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, the biggest challenge for mineral companies is recover copper from chalcopyrite. Biohydrometallurgy is a well-established mineral process for copper recovery, however there is no commercial process been applied for copper recovery from chalcopyrite ore. A number of alternatives have been studied; the addition of chloride is one of them. Nevertheless, one of the restrictions is the recognized chloride inhibition of acidophilic organisms. The main bacterium involved in this process is Acidithiobacillus ferrooxidans. This specie is acidophilic, mesophilic and obtains energy from oxidation of ferrous ions and reduced sulphur compounds, including metal sulphides, like chalcopyrite. This work studied the strains of Biohydrometallurgy laboratory's collection in the presence of chloride ions. The strains were evaluated for their ability to oxidize ferrous ions, elemental sulphur and chalcopyrite in the presence of chloride ions. It was observed a wide discrepancy in the kinetics of ferrous ions oxidation in the presence of different chloride concentrations. A crescent order of halotolerance was proposed: S < SSP < V3 < LR < PCE < ATCC < SJ22 < CMV < PCEL < AMF. When sulphur was utilized as energy source, all strains were inhibiting regarding acid production, with exception for PCEL strain. The capacity of chalcopyrite oxidation was evaluated in respirometric assays in the presence of chloride ions. It was possible to establish a crescent order of percentage of inhibition in the presence of 50 mmol L-1 of chloride and chalcopyrite: (AMF ≈ LR ≈ V3) < ATCC < PCEL < SJ22 < S < SSP < CMV < PCE. The exception were the strains AMF, LR and V3, the others one presented some degree of inhibition. Copper recovery, pH, Eh, Fe2+ and Fe3+ were monitored in shake flasks experiments in two different sets: in the presence of 50 mmol L-1 and with successive... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Devido ao esgotamento progressivo das jazidas de minérios de cobre com teores elevados (>2%), a aplicação de processos convencionais para a extração de cobre desses minérios, como a pirometalurgia, torna-se inviável devido ao alto custo dos gastos de energia envolvidos. Em função desse esgotamento, bem como do acúmulo de rejeitos de baixos teores (< 0,5%), a busca de processos alternativos para atender a demanda crescente desse metal em todo mundo tornou-se uma necessidade. Uma das alternativas mais viáveis envolve o uso de microrganismos capazes de solubilizar sulfetos metálicos de cobre, em decorrência de seus processos metabólicos oxidativos. O processo que utiliza esses microrganismos na recuperação do cobre de minérios de baixo teor ou de rejeitos é conhecido como biolixiviação e tem sido aplicado em escala industrial em vários países, em especial EUA e Chile, onde estão as maiores reservas mundiais de minério de cobre. Biolixiviação ou lixiviação bacteriana é o processo pelo qual bactérias, sobretudo as do gênero Acidithiobacillus e, principalmente, a espécie Acidithiobacillus ferrooxidans, oxidam sulfetos metálicos (CuFeS2, CuS, CuS2, PbS, ZnS entre outros) como fonte de energia, levando à solubilização desses metais. O A. ferrooxidans é uma espécie mesofílica, quimiolitotrófica e acidofílica que, além de sulfetos metálicos, oxida também íons ferrosos e compostos reduzidos de enxofre. Esse processo é uma alternativa viável para a extração de cobre, pois requer poucos gastos com insumos (ácidos e agentes oxidantes), apresenta reduzido gasto energético, baixo investimento de capital, baixo custo operacional e reduzida mão de obra especializada na operação. Dentre os minerais de cobre, o mais abundante e também o mais refratário ao ataque químico ou bacteriano é a calcopirita. Assim, muitos estudos foram desenvolvidos...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: High-grade copper ores deposits (>2%) have been depleted for centuries. So, conventional processes to recover copper from low-grade ores such as pirometallurgy have become prohibitive due the elevated costs, since large amount of energy is spent in this process. As a result of this depletion, a huge amount of low-grade ores (<0.5%) as well waste materials from conventional process have been accumulated for years, waiting for an economic alternative method. In order to match up a constant increase in the copper world demand, the search for new methodologies has become an obligation. Among these alternatives, the use of microorganisms capable to copper sulfides dissolution is the most feasible one. This process, known as bioleaching or bacterial leaching, has been applied in industrial scale in several countries, such as USA and Chile, where the highest copper deposits are located. Bacterial leaching is developed by certain bacteria belong to the Acidithiobacillus genus, among others, mainly by species Acidithiobacillus ferrooxidans, which oxidize metal sulfides (CuFeS2, CuS, CuS2, PbS, ZnS, etc) as its energy source, solubilizing the corresponding metal. It is a mesophilic, chemolithotrophic and acidophilic bacterium that besides metal sulfides oxidize also ferrous iron and other reduced sulphur compounds as energy source. The viability of the process is related with the low costs operation: low capital investments, reduced needs for specialized works, low reagents and materials consumption, etc. Chalcopyrite is most abundant copper mineral and, at same time, the most refractory to chemical or bacterial attack. In this way, several studies have been devoted to understand the mechanisms involved in the mineral dissolution, as well to developed new methodologies to improve chalcopyrite dissolution. It was investigated in this study the effect of some chemical agents...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Oswaldo Garcia Junior / Coorientador: Denise Bevilaqua / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Wilson Cervi da Costa / Mestre

Resumo: Uma possibilidade para a recuperação de metais a partir de minerais com baixos teores ou de rejeitos industriais é a utilização da lixiviação com micro-organismos. A biolixiviação é o processo de oxidação bacteriana de sulfetos metálicos contendo metais de valor (por exemplo, níquel, cobre ou zinco), os quais são liberados para a solução, seguida da recuperação por técnicas metalúrgicas convencionais. Estudos de biolixiviação de concentrados de sulfetos minerais em tanques agitados e, sobretudo em pilhas, têm sido desenvolvidos em escala piloto e comercial. Entretanto, poucos trabalhos têm sido realizados sobre o aproveitamento de rejeitos minerais de processos convencionais, tais como flotação ou fusão em forno "flash", por rotas biotecnológicas. O objetivo deste trabalho foi recuperar níquel e cobre de rejeitos industriais, provenientes de processo de flotação e de fusão, utilizando bactérias, especialmente da espécie Acidithiobacillus ferrooxidans ou pelo uso de soluções ácidas, em escala de laboratório. Também foram realizados experimentos de biolixiviação de um sulfeto de níquel (pentlandita) para avaliar o processo de solubilização do metal. Conjuntamente, outros experimentos foram realizados com a finalidade de se obter novas linhagens isoladas a partir destes rejeitos minerais. Suas diferenças fisiológicas foram avaliadas. A partir dos experimentos com os rejeitos encontrou-se que com a escória foi possível obter 13% de níquel e 8 % de cobre em solução após 14 dias de lixiviação biológica. Com soluções ácidas, em pH 0,5 e 1,0, as recuperações foram de 56% de níquel e 24% de cobre em pH 0,5 enquanto que em pH 1,0 as concentrações foram de 21% e 12% de niquele e cobre, respectivamente. Para a recuperação de níquel e cobre deste rejeito sugere-se a lixiviação ácida e não bacteriana. Com a lama as porcentagens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bacterial leaching is a feasible to recover metals from minerals with low grade or from mine wastes using microorganisms. The bioleaching process is the bacterial oxidation of valuables metals bearing sulphide minerals (e.g. nickel, copper or zinc), which are released to the solution, followed by conventional recovered by metallurgical techniques. Studies on bioleaching of sulphide minerals concentrates in stirred tanks and, particularly, in heaps, have been developed on pilot and commercial scales. However, few studies have been undertaken on using of mineral wastes from conventional processes such as flotation or flashing smelting through biotechnological routes. This work aims at recovering nickel and copper from industrial wastes such as flotation tailings and slag using bacteria, especially Acidithiobacillus ferrooxidans species, or using acid solutions at laboratory scale. Experiments were also accomplished for nickel sulfide bioleaching to evaluate the metal dissolution process, for comparison purpose. Other experiments were also carried out to obtain new strains isolated from mineral waste to study the physiological differences between them. After 14 days of bioleaching of slag it was possible to extract 13% of nickel and 8% of copper in solution while with acid solutions the extractions were 56% of nickel and 24% of copper at pH 0.5 and 21% and 12% at pH 1.0, respectively. For the metals solubilization from the slag it is suggested the acid leaching instead of bioleaching. With the flotation tailings the recoveries of nickel and copper were 23% e 16% at pH 0.5 or 1.0 while after 14 days with bioleaching the concentrations in solution were 46 % and 17% for nickel and copper. These results show that the flotation tailings can be treated with biological leaching for a higher recovery of metals. The studies of nickel sulfide bioleaching with different bacterial species reached only... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Oswaldo Garcia Júnior / Coorientador: Denise Bevilaqua / Banca: Maria Lucia Gosales da Costa Araújo / Banca: Ana Teresa Lombardi / Banca: Wilson Cervi da Costa / Banca: Luis Gonzaga Santos Sobral / Doutor

Resumo: A bactéria acidofílica Acidithiobacillus ferrooxidans é encontrada em ambientes inorgânicos e ácidos tais como depósitos minerais e drenagem ácida de minas, sendo a principal bactéria envolvida na biolixiviação, um processo pelo qual o metabolismo microbiano causa a solubilização do metal contido em minérios que possuam sulfetos metálicos. A adesão da bactéria à superfície do mineral com a subseqüente formação de biofilme é um pré-requisito para a dissolução do sulfeto metálico. Apesar de existirem pesquisas sobre a biogênese, a bioquímica e a regulação da formação de biofilme, o processo primário de adesão e os genes que participam destes processos têm sido pouco estudados nessa espécie bacteriana. O objetivo do presente trabalho foi analisar a adesão e o reconhecimento de grupos tióis na linhagem A. ferrooxidans LR em presença do sulfeto de cobre calcopirita (CuFeS2). Para este fim, foram selecionados onze genes descritos no genoma de A. ferrooxidans ATCC 23270, disponibilizado pela TIGR. Os genes selecionados para este trabalho são: cluster tad (tadA, tadB e tadC) envolvidos na formação de pilus e fimbrias; genes que codificam pilinas do tipo IV; genes pertencentes ao cluster Fe-S e o gene msrA que codifica uma metionina -Ssulfóxido redutase. A análise da expressão destes genes foi realizada por PCR em tempo real. Foi feita uma análise de bioinformática com o objetivo de conhecer o grau de conservação das seqüências das proteínas codificadas pelos genes e a busca de domínios conservados nessas proteínas. Além disso, foi clonada, purificada e caracterizada por métodos biofísicos uma proteína ligante de cluster Fe-S, com o objetivo de avaliá-la futuramente no processo global de biolixiviação. Os resultados de expressão a partir de PCR em tempo real de células livres e aderidas incubadas em presença de calcopirita mostraram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The acidophilic bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans is capable of causing dissolution of metals have been identified in acid mine water and mineral processing plants. Usually this microorganism is found in those places and they have been widely studied in bacterial oxidation and lixiviation in which use inorganic electron donors and fixed carbon dioxide. For this reason has been utilized for enhancing the extraction rates of metals in the ores. The mineralassociated bacteria, adhesion and biofilm formation are critical steps for colonization and subsequent mineral solubilization. Despite research of biogenesis, biochemistry and regulation of biofilm formation has been reported, adhesion process through pilus assembly mechanisms is not studied in this bacterium in spite of related genes involved in the formation of a type IV pilus and tight adherence were identified in thus genome. The objective of this work was to analysis tight adherence, type IV pilus and possibly thiol recognition cluster Fe-S genes expression for time real PCR in planktonic and adhered cells of A. ferrooxidans strain LR incubated in the presence of chalcopyrite. As well, In Silico analysis was realized for genes selected to conservation and conserved domains research. Finally, the Fe-S cluster-binding protein codified by locus Afe_0551 was cloned and expresses to characterize for spectroscopic methods. The results of gene expression revealed to level expression differences in planktonic and adhered cells incubated with chalcopyrite. The genes were unaltered or repressed after 24 h of incubation, however, the expression changed to induction after 20 dyes. Probably, the process of adhesion in first hours of incubation is favored. In the other hand, the Fe-S cluster-binding protein codified by locus Afe_0551 showed high thermal resistance and stability in widen pH range. Far-UV CD measurements showed a high structure... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Oswaldo Garcia Júnior / Coorientador: Denise Bevilaqua / Banca: Maria Célia Bertolini / Banca: Lucio Fábio Caldas Ferraz / Banca: Fabiana Alexandrino / Banca: Roberto Ruller / Doutor

Este trabalho consistiu na caracterização tecnológica do minério primário de Riacho dos Machados (MG) para fins de seu tratamento por métodos de lixiviação por solução cianetada. O minério foi sujeito às seguintes etapas de estudo: (1) extração do ouro/prata por cianetação, em diferentes frações granulométricas para avaliar o grau de exposição do ouro cianetável, (2) ensaios de bottle roll test da cinética de extração do ouro em minério britado e moído e (3) comparação do desempenho de lixiviação em função do agente oxidante adicionado (ar, oxigênio e peróxido de hidrogênio) em condições ambiente. Os ensaios foram realizados em escala de laboratório. A amostra de minério estudada apresentou teores na faixa de 7 ppm de ouro e 2 ppm de prata. Os metais preciosos encontram-se na forma de partículas microscópicas e submicroscópicas. A extração máxima de ouro obtida foi de 90%. O uso de oxigênio e peróxido de hidrogênio adicionados à polpa representou um incremento apreciável na velocidade de dissolução do ouro. / This work evaluates the behavior in the cyanide leaching of primary gold ore from Riacho dos Machados (MG), central Brazil. This deposit belongs to Cia. Vale do Rio Doce. It was studied: (1) the extraction of gold/silver in different ore size to determine the liberation of precious metais, (2) the rate of extraction in bottle roll test with crushed and ground ores and (3) the effect of oxidants addition (air, oxigen and hydrogen peroxid) on gold/silver leaching at atmosphere pressure. The experiments were carried out in laboratory scale. The ROM ore had about 7 ppm of gold and 2 ppm of silver. The gold/silver particles had microscopic and submicroscopic sizes and in the leaching of ore of gold extraction was obtained 90%. The use of oxygen and hydrogen peroxide mixed with air increase the rate of gold dissolution.

O emprego de resinas trocadoras de íons na adsorção de ouro dissolvido em soluções cianetadas, típicas de processos hidrometalúrgicos de cianetação de minérios auríferos foi avaliada para alguns tipos de resina com propriedades base fraca de estrutura macroporosas e fibrosas. Três tipos de resinas receberam um maior aprofundamento de estudo em referência ao desempenho de extração do Au(CN)2- e cianocomplexos de Ag, Ni, Cu, Fe e Hg: (1) resinas Hypersol Macronet produzidas pela Purolite, Inglaterra, (2) resina Fiban (AK22) em base a material fibroso tecido na forma de manta produzidas por Ecofil-Delco, Bielorussia, e (3) resina em base a grupo piperazina (em fase de desenvolvimento) sintetizada nos laboratórios do Departamento de Química Orgânica do Instituto de Ciências Weizmann, Israel. Este trabalho contém ao final alguns resultados iniciais dos trabalhos de avaliação com resinas impregnadas, resinas protótipos e resinas comerciais, com características e propriedades potencialmente de interesse à hidrometalurgia de minérios auríferos. As principais características e propriedades avaliadas foram: pKa, carregamento, seletividade, cinética e eficiência de eluição. Os testes foram realizados em escala de laboratório, utilizando predominantemente soluções sintéticas e lixívias minerais de amostras de minérios brasileiros. Os resultados deste estudo mostraram a potencialidade do uso de resinas base fraca para extração de ouro em solução principalmente quanto aos aspectos de carregamento, seletividade e eluição. Estes comportamentos podem ser determinados pela combinação de fatores, tais como: a) propriedade ácido-base do grupo funcional, b) balanço do grau de hidrofobicidade da matriz polimérica e c) alta área superficial da resina. Não foram obtidos comportamentos ideais de extração de ouro frente a pH moderadamente alcalino, mas os resultados se aproximaram àqueles esperados quando empregados grupo funcional de alto pKa, como para a resina-piperazina ou guanidina. Por outro lado ganhos de eficiência em capacidade de carregamento em ambientes alcalinos podem ser alcançados com a introdução de grupos amina base forte, como observado para resinas Hypersol Macronet. A resina fibrosa AK22 demonstrou interessante comportamento seletivo em função da faixa de pH na extração dos cianocomplexos de ouro (pH<10) e mercúrio (pH>11). / The use of ion exchange resins for gold recovery from typical cyanide leach solutions in hydrometallurgy process was evaluated for some weak base resins with macroporous and fibrous structure. More extensive investigations were carried out on three types of resins, respect their performance of Au(CN)2- and cyanide complexes of Ag, Ni, Cu, Fe e Hg extraction: (1) Hypersol Macronet resin made from Purolite, England, (2) Fibrous resin Fiban (AK22) textile form as mantle made from Ecofil-Delco, Bielorussian, and (3) resin with piperazin functional group (development stage) sintetized in the laboratory of Department of Organic Chemistry of Weizmann Cientific Institute, Israel. This work also presents some initial results about the evaluation in other resins with potential interest to gold hydrometallurgy. To evaluate which resins might show promising results determined characteristics and proprieties were measured as: pKa, loading, selectivity, kinetic and elution efficiency. For experimental measurement, small-scale dynamic contacts between resin and metal-cyanide complexes were effected, used both synthetic and real cyanide solutions, the last obtained from the leaching of a gold mineral ore from Brazil. Resins with a weak base functionality show promising results when applied to the extraction of goldcyanide from cyanide media mainly in terms of loading, separation and stripping factors. These behaviours can be determined by the combination of factors, among then the following could be pointed out: a) the suitable functional group’s acid-base properties, b) the balanced degree of hydrophobicity of the polymer matrix and c) the high surface area of the resin. The best results of gold extraction weren’t yet achieved in moderately alkaline pH values, but results are close to those expected when functionalised with groups as piperazine or guanidine extracting, are empoyed. n the other hand, gains in loading efficiency, independently of pH, were reach with the introduction a few percent the strong amino groups in resin, as Hypersol Macronet. Fibrous resin AK22 presented the interesting selectivity behaviour between gold and mercury cyanide where the gold was extract at pH<10 and when the eluted to gold had begin the mercury was extract in pH>11.

O emprego de resinas trocadoras de íons na adsorção de ouro dissolvido em soluções cianetadas, típicas de processos hidrometalúrgicos de cianetação de minérios auríferos foi avaliada para alguns tipos de resina com propriedades base fraca de estrutura macroporosas e fibrosas. Três tipos de resinas receberam um maior aprofundamento de estudo em referência ao desempenho de extração do Au(CN)2- e cianocomplexos de Ag, Ni, Cu, Fe e Hg: (1) resinas Hypersol Macronet produzidas pela Purolite, Inglaterra, (2) resina Fiban (AK22) em base a material fibroso tecido na forma de manta produzidas por Ecofil-Delco, Bielorussia, e (3) resina em base a grupo piperazina (em fase de desenvolvimento) sintetizada nos laboratórios do Departamento de Química Orgânica do Instituto de Ciências Weizmann, Israel. Este trabalho contém ao final alguns resultados iniciais dos trabalhos de avaliação com resinas impregnadas, resinas protótipos e resinas comerciais, com características e propriedades potencialmente de interesse à hidrometalurgia de minérios auríferos. As principais características e propriedades avaliadas foram: pKa, carregamento, seletividade, cinética e eficiência de eluição. Os testes foram realizados em escala de laboratório, utilizando predominantemente soluções sintéticas e lixívias minerais de amostras de minérios brasileiros. Os resultados deste estudo mostraram a potencialidade do uso de resinas base fraca para extração de ouro em solução principalmente quanto aos aspectos de carregamento, seletividade e eluição. Estes comportamentos podem ser determinados pela combinação de fatores, tais como: a) propriedade ácido-base do grupo funcional, b) balanço do grau de hidrofobicidade da matriz polimérica e c) alta área superficial da resina. Não foram obtidos comportamentos ideais de extração de ouro frente a pH moderadamente alcalino, mas os resultados se aproximaram àqueles esperados quando empregados grupo funcional de alto pKa, como para a resina-piperazina ou guanidina. Por outro lado ganhos de eficiência em capacidade de carregamento em ambientes alcalinos podem ser alcançados com a introdução de grupos amina base forte, como observado para resinas Hypersol Macronet. A resina fibrosa AK22 demonstrou interessante comportamento seletivo em função da faixa de pH na extração dos cianocomplexos de ouro (pH<10) e mercúrio (pH>11). / The use of ion exchange resins for gold recovery from typical cyanide leach solutions in hydrometallurgy process was evaluated for some weak base resins with macroporous and fibrous structure. More extensive investigations were carried out on three types of resins, respect their performance of Au(CN)2- and cyanide complexes of Ag, Ni, Cu, Fe e Hg extraction: (1) Hypersol Macronet resin made from Purolite, England, (2) Fibrous resin Fiban (AK22) textile form as mantle made from Ecofil-Delco, Bielorussian, and (3) resin with piperazin functional group (development stage) sintetized in the laboratory of Department of Organic Chemistry of Weizmann Cientific Institute, Israel. This work also presents some initial results about the evaluation in other resins with potential interest to gold hydrometallurgy. To evaluate which resins might show promising results determined characteristics and proprieties were measured as: pKa, loading, selectivity, kinetic and elution efficiency. For experimental measurement, small-scale dynamic contacts between resin and metal-cyanide complexes were effected, used both synthetic and real cyanide solutions, the last obtained from the leaching of a gold mineral ore from Brazil. Resins with a weak base functionality show promising results when applied to the extraction of goldcyanide from cyanide media mainly in terms of loading, separation and stripping factors. These behaviours can be determined by the combination of factors, among then the following could be pointed out: a) the suitable functional group’s acid-base properties, b) the balanced degree of hydrophobicity of the polymer matrix and c) the high surface area of the resin. The best results of gold extraction weren’t yet achieved in moderately alkaline pH values, but results are close to those expected when functionalised with groups as piperazine or guanidine extracting, are empoyed. n the other hand, gains in loading efficiency, independently of pH, were reach with the introduction a few percent the strong amino groups in resin, as Hypersol Macronet. Fibrous resin AK22 presented the interesting selectivity behaviour between gold and mercury cyanide where the gold was extract at pH<10 and when the eluted to gold had begin the mercury was extract in pH>11.

O aumento do consumo de alimentos e a limitação de área para exploração agrícola requer maior eficiência dos insumos aplicados na nutrição vegetal. Os fertilizantes de liberação lenta ou controlada são uma alternativa para sincronizar a disponibilidade do nutriente com a demanda das plantas e reduzir as perdas para o ambiente. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficácia de um fertilizante potássico revestido com polímeros em comparação ao cloreto de potássio (KCl) convencional sob três aspectos: tempo necessário para liberação do nutriente, redução de perdas por lixiviação e nutrição de plantas. Os produtos foram incubados no solo em condições controladas de temperatura (25 °C) e umidade (0,2 g g-1). O cultivo de plantas de milho em casa-devegetação foi realizado em vasos com solo de textura franco arenosa ou argilosa. O teor inicial de K nos solos era 13 mg dm-3 e 85 mg dm-3, respectivamente. As doses de K aplicadas nos tratamentos foram 0, 18, 36 e 54 mg dm-3. Os vasos foram irrigados com o equivalente a 210 mm de chuva ao longo de 34 dias. O líquido percolado dos vasos foi coletado para determinação do K lixiviado. As plantas foram cortadas após 30 dias da semeadura para quantificar a massa de matéria seca (MS) e o seu teor de K. No estudo de incubação a liberação de K do fertilizante revestido foi de 32 % e 42 % nos períodos de 72 e 154 dias de incubação, respectivamente. Os dados foram ajustados por uma função linear que estimou o prazo de 315 dias necessários para liberação de 75 % do nutriente. No estudo em casa de vegetação a tecnologia de revestimento foi eficaz em preservar o K da perda por lixiviação em solos de textura franco arenosa, no entanto, somente a dose de 54 mg dm-3 promoveu produção de MS equivalente ao KCl convencional. O uso de fertilizante potássico revestido pode não atender a necessidade de K na fase inicial de desenvolvimento da cultura do milho e, por isso, comprometer o rendimento final. / The increase in food consumption and area limitation for farm requires improved efficiency of inputs applied to the plant nutrition. The slow or controlled release fertilizers are an alternative to synchronize the nutrient availability with demand of plants and reduce losses to the environment. The aim of this study was to evaluate the efficacy of a potassium fertilizer coated with polymers compared to conventional potassium chloride (KCl) in three aspects: time taken to release the nutrient, reducing losses by leaching and plant nutrition. The products were incubated in soil under controlled conditions of temperature (25 °C) and humidity (0.2 g g-1). A greenhouse experiment was carried out with corn plants in pots under a loamy sand or clay texture soil type. The initial concentration of K in soil was 13 mg dm-3 and 85 mg dm-3, respectively. K rates used in the treatments were 0, 18, 36 and 54 mg dm-3. The pots were irrigated with the equivalent to 210 mm of rain over 34 days. The percolated liquid from pots was collected to determine the K lost by leaching. The plants were harvested 30 days after sowing to quantify dry matter (DM) mass and its K content. In the study of incubation K release of the coated fertilizer was 32% and 42% for periods of 72 and 154 days, respectively. The data were fit by a linear function that estimates the period of 315 days required to release 75% of the nutrient. In the greenhouse’ study the coating technology was effective in preserving the K loss by leaching in sandy loam textured soils, however, only the dose of 54 mg dm-3 promoted DM production equivalent to conventional KCl. It is possible that the need for K in the early stages of corn development is not met by a coated potassium fertilizer and thus compromising the final yield.

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ogrodowski_ChristianeSaraiva_M.pdf: 2373327 bytes, checksum: b7518538bfc740363c51709faaa91dfa (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-11-05T16:25:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 319825 bytes, checksum: f0b98c4683dbf7001e8147b9f62bb418 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-05T16:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 319825 bytes, checksum: f0b98c4683dbf7001e8147b9f62bb418 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cultura do café é de grande importância no cenário brasileiro, já que o Brasil é o maior produtor e exportador de café do mundo e segundo maior consumidor. Minas gerais é o estado de maior cultivo e produção de café, detendo 54% da área cultivada do país.A região do Alto Paranaíba se destaca pela produção em volume e pelo cultivo desta cultura em todos os municípios da região. Cada vez mais os consumidores buscam por cafés de melhores qualidades (sensoriais e higiênico-sanitárias) para seu consumo. E a presença de certos compostos pode comprometer a saúde dos consumidores, como é o caso dos elementos tóxicos: elementos metálicos estáveis, não degradáveis, persistentes e acumulativos, que podem causar efeitos maléficos, agudos ou crônicos, ao organismo, como, por exemplo, o chumbo, cádmio e arsênio. Estes elementos estão presentes no solo devido ao processo de formação do mesmo, condições ambientais e/ou práticas tecnológicas, podendo serem facilmente absorvidos pelas plantas e acumulados nos grãos, algumas vezes até em concentrações acima dos valores permitidos pela legislação. O objetivo deste trabalho é determinar o teor de elementos tóxicos em cafés torrados e na infusão. Foram analisadas 50 amostras de café; estas amostras passaram pelo processo de torrefação média e posteriormente foram mineralizadas por via úmida. Foi feito o preparo da infusão a partir do café torrado, e esta foi concentrada 10 vezes e também mineralizada por via úmida. A determinação e quantificação foram realizadas através de leitura no espectrofotômetro de absorção atômica para os seguintes elementos: manganês (Mn), zinco (Zn), cobre (Cu), cádmio (Cd), cromo (Cr), níquel (Ni) e chumbo (Pb). No café torrado, os elementos encontrados em maiores concentrações foram o manganês, zinco e cobre. Nas amostras de café torrados os teores médios de Zn, Ni, Cu e Cr se encontram dentro dos limites permitidos por legislação, mas para o Cr, 66% das amostras de café o apresentavam em concentrações superiores ao permitido. Para o Pb 74% das amostras o continham em teores superiores ao permitido. Nas infusões os teores de elementos tóxicos encontrados foram bem menores e pouco significativos no que se refere à (UL) ingestão máxima diária dos elementos Ni, Mn, Cu, Cr e Zn. Mas os elementos cádmio e chumbo foram encontrados em concentrações superiores e em algumas amostras em teores muito altos. / The culture of coffee is very important in brazilian scenery, once Brazil is the biggest producer and exporter of coffee around the world and second biggest consumer. Minas Gerais is the state that has the biggest cultivation and production of coffee, it has 54% cultivated area of the country. Alto Paranaíba's zone is highlighted for its volume in production and the cultive of this culture in every city of the region. Increasingly the consumers look for better quality of coffee (sensory and hygienic-sanitary) for their consume. And the presence of determinate composts would prejudice the health of the consumers like the toxic elements: stable metallic elements, not degradable, persistent and accumulative, that can bring malefic effects, acute and chronic to organism. Some examples of these toxic elements are lead, cadmium and arsenic. These elements are in the ground because of its process of formation ambient, conditions and/or technological practice. They could be easily sucked by plants and reserved in beans, sometimes in highest concentration above the indices permitted of legislation. The objective of this study is determine the quantity of toxic elements in roasted coffee and in infusion. For this was analysed 50 sample of coffee; these samples was processed by middle roasting and then it was mineralized by humidity way. The determination and quantification were made through the reading in the atomic absorption spectrophotometer for these elements: manganese (Mn), zinc (Zn), copper (Cu), cadmium (Cd), chrome (Cr), niquel (Ni) and lead (Pb). The elements in biggest concentration found in roasted coffee were manganese, zinc and copper. In the samples of roasted coffee the medium indices of Zn, Ni, Cu and Cr are in the permitted edge by legislation, but for Cr, 66% of the samples of coffee contains concentration higher that allowed. For Pb, 74% of the samples contains concentration highest that allowed. To infusions the toxic elements levels found were very low and less significative about (UL) maximum daily intake of elements Ni, Mn, Cu, Cr e Zn. But the elements cadmium and lead were found in higher concentrations and in some samples very high levels.