A mineração de carvão gera grandes volumes de rejeitos que podem ser responsáveis por graves danos ambientais. A oxidação da pirita (FeS2), na presença de ar e água, promove a formação da drenagem ácida de mina (DAM), uma solução aquosa fortemente ácida e rica em sulfato e ferro (nas formas Fe²+ e Fe³+), além de outros metais associados. Atualmente, poucos estudos têm considerado a possibilidade da produção de materiais de valor econômico agregado a partir da água de percolação em rejeitos de carvão. Neste trabalho, o objetivo foi o desenvolvimento de uma rota hidrometalúrgica para a produção de sulfato ferroso (FeSO4). O trabalho experimental consistiu inicialmente na coleta de amostra de rejeitos de carvão rico em pirita e a sua caracterização. Realizou-se, em laboratório, a lixiviação do material em colunas de percolação em ambiente oxidante, adequado para proporcionar a oxidação da pirita em meio aquoso. A recirculação da lixívia permitiu a obtenção de um extrato rico em ferro. A seguir, procedeu-se a conversão do Fe³+ em Fe²+ para obtenção do sulfato ferroso, utilizandose radiação ultravioleta. O lixiviado, rico em Fe+², foi evaporado para cristalização do sulfato ferroso e purificado com álcool etílico. Os cristais foram caracterizados por análise química elementar, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A recuperação de Fe na forma melanterita (FeSO4.7H2O) em relação ao Fe pirítico existente na coluna (0,30 kg de Fe pirítico por kg de rejeito de carvão) variou de 7,5 a 9,0 %. Os resultados demonstraram que é possível produzir sulfato ferroso n-hidratado tendo como matéria-prima o rejeito rico em pirita resultante da mineração de carvão mineral. / The coal mining generates large volumes of tailings that may be responsible for serious environmental damages. The oxidation of pyrite (FeS2), in the presence of air and water, promotes the formation of acid mine drainage (AMD), an aqueous and highly acid solution rich in sulfate and iron (in the form Fe³+ and Fe²+), along with other associated metals. Currently, few studies have considered the possibility of production of materials with agregated economic value from the percolation of water in coal mining tailings. In this study, the objective was the development of a hydrometallurgical route for its production. The experimental work consisted initially in the collection of samples of coal waste rich in pyrite and its characterization. In the laboratory was performed the leaching of the material in percolation collums in an oxidizing environment, appropriate to provide the pyrite oxidation in aqueous medium. The recirculation of liquor allowed to obtain an extract rich in the iron. Then, the conversion of Fe³+ to Fe²+ for obtaining ferrous sulfate was performed using ultraviolet irradiation. The leached liquor, rich in Fe+², was evaporated for ferrous sulphate crystallization and purified with ethanol. The ferrous sulphate crystals were characterized by x ray diffraction and scanning electron microscopy. The recovery of Fe in the form melanterite (FeSO4.7H2O ) on pyrite Fe existing in the column (0,30 kg of Fe per kg of pyrite tailings and coal) ranged from 7,5 to 9,0 %. The results demonstrated that it is possible to produce nhydrated iron sulfate having as a raw material the waste rich in pyrite produced from the coal mining.

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Masters of Technology: Chemical Engineering in the Faculty of Engineering Cape Peninsula University of Technology, South Africa Supervisor: Prof TV Ojumu Cape Town Campus September 2013 / Jarosite formation is regarded as undesirable in the bioleaching processes as it depletes ferric reagent; a critical reagent for the oxidation of most sulphide minerals, from bioleach solution. It creates kinetic barriers and clogs on mineral surfaces, thereby retarding leach rates of most minerals. However, jarosite has also been shown to serve as support for the attachment of bioleaching microbes, facilitating a high ferric-iron generation rate. In this study, a series of experiments on microbial ferrous-iron oxidation by a mesophilic microbe were carried out in a novel packed-column bioreactor with a view to investigating the potential use of solution pH to manage jarosite accumulation in the bioreactor. The kinetics of the oxidation was also investigated to establish base case data for the novel bioreactor. The bioreactor was packed with glass balls 15 mm in diameter. The experiments were conducted at a constant temperature of 38.6 °C, residence time of 18 hrs, airflow rate of 20 mL.s-1 and at desired solution pHs (1.3, 1.5 and 1.7). The results showed that the amount of jarosite accumulation is proportional to the operating solution pH and also to the duration of operation of the bioreactor. Jarosite precipitate of 4.95, 5.89 and 7.08 g.L-1 were obtained after 10 days of continuous operation at solution pH of 1.3, 1.5 and 1.7 respectively, while after 15 days the precipitate concentration increased to 5.50, 7.90 and 9.98 g.L-1respectively. The results also showed that a 33% and 52% reduction in jarosite accumulation could be achieved by a gradual decrease of the bioreactor solution pH after being continuously operated for 10 days from pH 1.7 to 1.5 and pH 1.7 to 1.3, respectively, for an additional five days of continuous operation. The results of the ferrous-iron biooxidation kinetics investigated at pH 1.3 show a maximum ferrous oxidation rate ( max 2 Fe r ) of 6.85 mmol.L-1.h-1 and apparent affinity kinetics constants (   2 Fe K , 2 Fe K ) of 0.001 mmol Fe2+.L-1 and 0.006 (dimensionless) using Hansford and Monod equations, respectively. Although a direct relationship exists between jarosite formation and solution pH, the results of this study may be relevant in bioleach heaps, or at least in column bioreactors, to manage and control jarosite accumulation, thereby improving leach kinetics of sulphide minerals.

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Masters of Technology: Chemical Engineering in the Faculty of Engineering Cape Peninsula University of Technology, South Africa, 2013 / Jarosite formation is regarded as undesirable in the bioleaching processes as it depletes ferric reagent; a critical reagent for the oxidation of most sulphide minerals, from bioleach solution. It creates kinetic barriers and clogs on mineral surfaces, thereby retarding leach rates of most minerals. However, jarosite has also been shown to serve as support for the attachment of bioleaching microbes, facilitating a high ferric-iron generation rate. In this study, a series of experiments on microbial ferrous-iron oxidation by a mesophilic microbe were carried out in a novel packed-column bioreactor with a view to investigating the potential use of solution pH to manage jarosite accumulation in the bioreactor. The kinetics of the oxidation was also investigated to establish base case data for the novel bioreactor. The bioreactor was packed with glass balls 15 mm in diameter. The experiments were conducted at a constant temperature of 38.6 °C, residence time of 18 hrs, airflow rate of 20 mL.s-1 and at desired solution pHs (1.3, 1.5 and 1.7). The results showed that the amount of jarosite accumulation is proportional to the operating solution pH and also to the duration of operation of the bioreactor. Jarosite precipitate of 4.95, 5.89 and 7.08 g.L-1 were obtained after 10 days of continuous operation at solution pH of 1.3, 1.5 and 1.7 respectively, while after 15 days the precipitate concentration increased to 5.50, 7.90 and 9.98 g.L-1respectively. The results also showed that a 33% and 52% reduction in jarosite accumulation could be achieved by a gradual decrease of the bioreactor solution pH after being continuously operated for 10 days from pH 1.7 to 1.5 and pH 1.7 to 1.3, respectively, for an additional five days of continuous operation. The results of the ferrous-iron biooxidation kinetics investigated at pH 1.3 show a maximum ferrous oxidation rate ( max 2 Fe r ) of 6.85 mmol.L-1.h-1 and apparent affinity kinetics constants (   2 Fe K , 2 Fe K ) of 0.001 mmol Fe2+.L-1 and 0.006 (dimensionless) using Hansford and Monod equations, respectively. Although a direct relationship exists between jarosite formation and solution pH, the results of this study may be relevant in bioleach heaps, or at least in column bioreactors, to manage and control jarosite accumulation, thereby improving leach kinetics of sulphide minerals.

O beneficiamento de carvão mineral para a utilização em termoelétricas gera grandes quantida-des de rejeitos, os quais contêm diversos minerais, entre eles a pirita (sulfeto de ferro - FeS2). A pirita, na presença de água e oxigênio se oxida, gerando a drenagem ácida de minas (DAM), principal fonte de contaminação dos aquíferos e do solo nas regiões carboníferas. Atualmente, a DAM é tratada pelo método de neutralização/precipitação de metais. Essa é uma técnica con-siderada “fim-de-tubo” com diversas desvantagens, entre elas o alto custo. Entretanto, através de técnicas preventivas, baseadas nos princípios da produção mais limpa, é possível, concomi-tantemente, minimizar a geração de DAM e agregar valor à parte ou totalidade dos rejeitos de carvão. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a produção do coagulante sulfato férrico a partir da lixiviação de um concentrado de pirita oriundo de rejeitos de carvão via cristaliza-ção/solubilização de sulfato ferroso, comparando o processo para duas jazidas distintas de car-vão mineral. Amostras de concentrados de pirita foram obtidas de rejeitos de carvão das jazidas do Estado de Santa Catarina, minerados na cidade de Forquilhinha, e do Estado do Paraná, na cidade de Figueira A parte experimental foi realizada a partir de um reator de leito empacotado em planta-piloto e envolveu as seguintes etapas: produção de um lixiviado férrico, conversão do lixiviado férrico em ferroso, precipitação do Fe2+ e do sulfato na forma de cristais de sulfato ferroso heptahidratado com auxílio de etanol. Estudou-se, de forma detalhada, a proporção li-xiviado:etanol para o melhor rendimento do processo. Os cristais de sulfato ferroso produzidos a partir do concentrado de pirita catarinense apresentaram características semelhantes a um pa-drão analítico (menos de 1% de impurezas). Os cristais produzidos a partir da pirita paranaense apresentaram um índice levemente superior ao padrão estabelecido comercialmente (1,08%), além de apresentar alguns metais bastante perigosos à saúde, como arsênio. Também se estudou a produção do coagulante férrico via dissolução dos cristais de sulfato ferroso e oxidação do ferro pela adição de soluções aquosas com agentes ácidos e oxidantes. A melhor condição ob-tida foi a seguinte: 5 g de sulfato ferroso, 7,5 mL de água destilada, 1,5 mL de peróxido de hidrogênio e 5 gotas de ácido sulfúrico. Essa proporção proporcionou um coagulante com quase 12% de ferro, sendo que 97% deste ferro na forma férrica. O coagulante produzido foi utilizado no tratamento de água do corpo hídrico Guaíba, empregando-se como referência os padrões brasileiros de potabilidade (Portaria nº 2914 do Ministério da Saúde). Mostrando-se eficiente no tratamento de água para fins de abastecimento público. / The coal processing for use in power plants, generates amounts of residues, which contain var-ious minerals, such as pyrite (iron sulfide-FeS2). Pyrite, in the presence of water and oxygen, oxidizes, generating acid mine drainage (AMD), the main source of contamination of aquifers and soil in the carboniferous region of Santa Catarina. Currently, the AMD is treated by the method of neutralization/precipitation of metals. This is a technique considered "end-of-pipe" with many disadvantages, like the excessive cost. However, through preventive techniques, based on the principles of cleaner production, it is possible, at the same time, minimize the generation of AMD and to add value to a part or totality of coal waste. Thus, the objective of this work was to study the production of ferric sulphate coagulant from the leaching of a pyrite concentrate from coal tailings via crystallization / solubilization of ferrous sulphate, comparing the process to two distinct mineral coal deposits. Samples of pyrite concentrates were obtained from coal tailings from the State of Santa Catarina mines, mined in the city of Forquilhinha, and from the State of Paraná, in the city of Figueira The experimental part was carried out in a bed reactor packed in a pilot plant and involved the following steps: production of a ferric leachate, conversion of ferric leachate into ferrous, precipitation of Fe2 + and sulphate as crystals of ferrous sulphate heptahydrate. It was also studied, in detail, the proportion leached:ethanol for the best yield of the process. The ferrous sulphate crystals produced from the Santa Catarina pyrite concentrate showed characteristics similar to an analytical standard (less than 1% of im-purities). The crystals produced from the Paraná pyrite concentrate presented an index slightly higher than the commercially established standard (1.08%), besides presenting some metals very dangerous to health, such as arsenic. The production of ferric coagulant was also studied by dissolving the ferrous sulphate crystals and iron oxidation by adding aqueous solutions with acidic and oxidizing agents. The best condition obtained was as follows: 5 g of ferrous sulphate, 7.5 ml of distilled water, 1.5 ml of hydrogen peroxide and, 5 drops of sulfuric acid. This pro-portion provided a coagulant with almost 12% iron, with 97% of this iron in the ferric form. The coagulant produced was used in the water treatment of lake Guaíba, using as reference the Brazilian standards of potability. The coagulant produced showed to be efficient in the water treatment for public supply purposes.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um protótipo para a produção hidrometalúrgica de sulfato ferroso heptahidratado (FeSO4.7H2O – melanterita). A matéria prima foi um concentrado de pirita obtido a partir de rejeitos do beneficiamento de carvão mineral. Construiu-se, em escala piloto, uma planta de lixiviação com 300 kg de um concentrado com 73,2% de pirita. Nesta unidade, realizou-se uma etapa de lixiviação com água, em circuito fechado, sob condições aeróbias, com o intuito de se obter um extrato aquoso rico em íons férrico e sulfato. A seguir, procederam-se mudanças no sistema de forma a estabelecer uma condição anaeróbia ao meio, transformando os íons férricos em ferrosos. O lixiviado, rico em Fe2+, foi precipitado na forma de sulfato ferroso heptahidratado pela adição de etanol. Esse precipitado foi submetido a uma etapa de recristalização, obtendo-se cristais de melanterita de maior pureza. Ambos os produtos foram caracterizado por análise química elementar e difração de raios X. Os cristais de melanterita recristalizados apresentaram alta pureza, com qualidade para uso químico e farmacêutico. Assim, desenvolveu-se uma nova rota para produção de sulfato ferroso tendo como matéria-prima um concentrado de pirita da mineração de carvão (usualmente o sulfato ferroso é produzido como coproduto da produção de ilmenita e aço). A tecnologia apresenta uma elevada conversão do ferro lixiviado em melanterita e os insumos necessários são pirita, água e álcool etílico. A proposta abre uma nova possibilidade de uso dos rejeitos de carvão e a possibilidade de comercialização de outro produto na cadeia produtiva de carvão mineral. / The aim of this work was to develop a prototype for hydrometallurgical production of ferrous sulfate heptahydrate crystals (FeSO4.7H2O – melanterite). The raw material was a pyrite concentrate obtained from a coal tailing. The leaching system was assembled in pilot scale with 300 kg of a concentrate with 73.2% pyrite. Initially, it was carried out a leaching step in aerobic conditions with the purpose to obtain an aqueous solution rich in ferric ions and sulfate. Next, modifications were proceeded to establish an anaerobic condition in the reactor, converting the ferric to ferrous ions. Ethanol was added to the leaching solution to provide the precipitation of the Fe2+ and sulfate as ferrous sulfate heptahydrate. The ferrous sulfate precipitate was recrystallized, allowing producing melanterite crystals of higher purity. The crystals were characterized in terms of chemical and mineralogical composition. The process allowed producing crystals with a high purity attending chemical and pharmaceutical purposes. Thus, it was developed a process to produce ferrous sulfate from coal wastes (usually, ferrous sulfate crystals are produced as a co product from titanium dioxide and steel production). The technology presents a high conversion factor of soluble Fe2+ to melanterite and the necessary incomes are pyrite, water, and ethylic alcohol. The hydrometallurgical technique applied in this study allowed production of a commercial grade product from coal mining waste material.

O chumbo (Pb) é um metal pesado, tóxico e está presente em diversos sistemas biológicos. Quando absorvido pelo organismo na forma iônica (Pb2+) atua em vários órgãos e sistemas, podendo ocasionar alterações graves no sistema nervoso central. Em adição, tem sido relatado que o íon ferroso (Fe2+) pode apresentar, entre outros, um efeito protetor na neurotoxicidade causada pelo Pb2+. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar os marcadores de estresse oxidativo no cérebro de ratos expostos com acetato de chumbo (Pb(C2H3O2)2) associado ou não ao sulfato ferroso (FeSO4). Assim, 36 ratos machos (Rattus norvergicus) recém desmamados, divididos em 6 grupos (G), de 6 animais cada, foram expostos durante 6 semanas. No grupo controle (G1) os animais ingeriram água deionizada; G2 e G3 receberam 0,26 mM e G4 e G5 1,05 mM de acetato de chumbo, somado a isso G3 e G5 foram suplementados com 20 mg de sulfato ferroso/Kg peso corporal a cada 2 dias; e para G6 utilizou-se água deionizada e sulfato ferroso. O cérebro dos animais foi coletado para a análise da atividade enzimática de catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx), a concentração de glutationa reduzida (GSH), lipoperoxidação (TBARS), hidroperóxido de lipídio (HL) e das substâncias antioxidantes totais (SAT) (técnicas ABTS e DPPH). A atividade das enzimas GPx e SOD nos grupos experimentais diminuiu em relação ao controle, assim como ocorreu com a concentração de GSH (p<0,05). Quanto às análises de HL e CAT, a primeira apresentou tendência de aumento na concentração dos grupos experimentais sem exposição concomitante, já a segunda demonstrou discreta inclinação de aumento na atividade em relação ao controle (p>0,05). A dosagem de SAT-ABTS mostrou aumento nos grupos expostos com 1,05 mM de acetato de chumbo. Em relação à SAT-DPPH houve diminuição nos grupos experimentais (p<0,05). De acordo com os resultados, as enzimas SOD e GPX e a GSH são afetadas pelo acetato de chumbo e a exposição ao sulfato ferroso altera essa dinâmica. No entanto, estudos posteriores são necessários para verificar se o sulfato ferroso funcionaria como protetor ao efeito tóxico do acetato de chumbo. / Lead (Pb2+) is a toxic heavy metal, found in all stages of the inert environment and in several biological systems. When uptaken by the organism, acts on several organs and systems and may cause severe damage in Central Nervous System. In addition, it has been reported that iron (Fe2+) may present, a protective effect on neurotoxicity caused by Pb2+. Therefore, the aim of this study was to evaluate the markers of oxidative stress in the brain of rats exposed with lead acetate (Pb(C2H3O2)2) associated or not with ferrous sulfate (FeSO4). Thus, 36 rats weaning (Rattus norvegicus) were, divided into 6 groups (G) of six animals and were exposed for six weeks.In the control group (G1), the animals received deionized water; G2 and G3 received 0,26 mM, G4 and G5 1,05 mM of lead acetate; in addition to this G3 and G5 were supplemented with 20mg of ferrous sulfate/Kg body weight every 2 days; G6 received deionized water and ferrous sulfate were used. The animals\' brains were collected for analysis of the enzymatic activity of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), the concentration of reduced glutathione (GSH), lipid peroxidation (TBARS), lipid hydroperoxide (LH) and total antioxidant substances (TAS) (ABTS and DPPH technics). The activity of the enzymes SOD and GPx in the experimental groups decrease compared to control, as well as the concentration of GSH (p<0.05). Concerning to the analysis of HL and CAT, the first tended to increase the concentration in experimental groups without concomitant exposure with FeSO4, while the second showed a slight tendency for increase in activity compared to control (p>0.05). The dosage of TAS-ABTS showed an increase in the groups exposed with 1,05 mM of lead acetate. Regarding the SAT- DPPH there was a decrease in the experimental groups (p <0.05). According to the results, the enzymes SOD and GPx and GSH were affected by lead acetate and exposure with ferrous sulfate change this dynamic. However, further studies are needed to verify if ferrous sulfate acts as a protective against toxic effect of lead acetate.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um protótipo para a produção hidrometalúrgica de sulfato ferroso heptahidratado (FeSO4.7H2O – melanterita). A matéria prima foi um concentrado de pirita obtido a partir de rejeitos do beneficiamento de carvão mineral. Construiu-se, em escala piloto, uma planta de lixiviação com 300 kg de um concentrado com 73,2% de pirita. Nesta unidade, realizou-se uma etapa de lixiviação com água, em circuito fechado, sob condições aeróbias, com o intuito de se obter um extrato aquoso rico em íons férrico e sulfato. A seguir, procederam-se mudanças no sistema de forma a estabelecer uma condição anaeróbia ao meio, transformando os íons férricos em ferrosos. O lixiviado, rico em Fe2+, foi precipitado na forma de sulfato ferroso heptahidratado pela adição de etanol. Esse precipitado foi submetido a uma etapa de recristalização, obtendo-se cristais de melanterita de maior pureza. Ambos os produtos foram caracterizado por análise química elementar e difração de raios X. Os cristais de melanterita recristalizados apresentaram alta pureza, com qualidade para uso químico e farmacêutico. Assim, desenvolveu-se uma nova rota para produção de sulfato ferroso tendo como matéria-prima um concentrado de pirita da mineração de carvão (usualmente o sulfato ferroso é produzido como coproduto da produção de ilmenita e aço). A tecnologia apresenta uma elevada conversão do ferro lixiviado em melanterita e os insumos necessários são pirita, água e álcool etílico. A proposta abre uma nova possibilidade de uso dos rejeitos de carvão e a possibilidade de comercialização de outro produto na cadeia produtiva de carvão mineral. / The aim of this work was to develop a prototype for hydrometallurgical production of ferrous sulfate heptahydrate crystals (FeSO4.7H2O – melanterite). The raw material was a pyrite concentrate obtained from a coal tailing. The leaching system was assembled in pilot scale with 300 kg of a concentrate with 73.2% pyrite. Initially, it was carried out a leaching step in aerobic conditions with the purpose to obtain an aqueous solution rich in ferric ions and sulfate. Next, modifications were proceeded to establish an anaerobic condition in the reactor, converting the ferric to ferrous ions. Ethanol was added to the leaching solution to provide the precipitation of the Fe2+ and sulfate as ferrous sulfate heptahydrate. The ferrous sulfate precipitate was recrystallized, allowing producing melanterite crystals of higher purity. The crystals were characterized in terms of chemical and mineralogical composition. The process allowed producing crystals with a high purity attending chemical and pharmaceutical purposes. Thus, it was developed a process to produce ferrous sulfate from coal wastes (usually, ferrous sulfate crystals are produced as a co product from titanium dioxide and steel production). The technology presents a high conversion factor of soluble Fe2+ to melanterite and the necessary incomes are pyrite, water, and ethylic alcohol. The hydrometallurgical technique applied in this study allowed production of a commercial grade product from coal mining waste material.

Ferro bisglicinado (Fe-bis-gli) é um aminoácido quelado, formado pela ligação de duas moléculas de glicina a uma molécula de ferro (II), utilizado para prevenção e tratamento da anemia ferropriva. Não há descrição de métodos analíticos em códigos oficiais para o controle de qualidade do ferro bisglicinado em formas farmacêuticas. É comercializado na forma de cápsulas, produzidas por farmácias magistrais e em forma oral líquida. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi a validação de métodos analíticos para o controle qualitativo e quantitativo do Febis- gli em cápsulas e forma oral líquida. A identificação e caracterização do fármaco foram realizadas através da determinação dos caracteres físicos, solubilidade, aquametria, espectrofotometria na região do infravermelho (IV), reações específicas e espectroscopia de Mössbauer. Para a determinação quantitativa foram validados métodos de espectrofotometria na região do visível (VIS), ordem-zero e primeira derivada (VIS-D¹), e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A análise estatística demonstrou equivalência entre os métodos CLAE / VIS para a determinação do teor das cápsulas e entre os métodos CLAE / VIS-D¹ para a determinação do Fe-bis-gli na forma oral líquida. / Ferrous bisglicycinate (Fe-bis-gli) is an amino acid chelate which is formed by the binding of two molecules of glycine to one molecule of Fe(II), used for prevention and treatment of iron deficiency. There are no analytical methods in official codes for the quality control of Fe-bis-gli in pharmaceutical forms; however it is marketed in the form of capsules , produced by compounding pharmacies and as oral liquid form. The aim of this work was the validation of analytical methods for the qualitative and quantitative analysis of Fe-bis-gli capsules and oral liquid form. The identification and characterization of the drug were performed through the determination of physical characteristics, solubility, water, infrared (IR), specific reactions and Mössbauer spectroscopy. For the quantitative determination VIS spectrophotometry methods have been validated, zero-order and first derivative (VIS-D¹) and high performance liquid chromatography (HPLC). Statistical analysis showed that HPLC / VIS methods were equivalent to assay capsules and HPLC / VIS-D¹ methods were equivalent to assay Fe-bis-gli in oral liquid form.

A mineração de carvão gera grandes volumes de rejeitos que podem ser responsáveis por graves danos ambientais. A oxidação da pirita (FeS2), na presença de ar e água, promove a formação da drenagem ácida de mina (DAM), uma solução aquosa fortemente ácida e rica em sulfato e ferro (nas formas Fe²+ e Fe³+), além de outros metais associados. Atualmente, poucos estudos têm considerado a possibilidade da produção de materiais de valor econômico agregado a partir da água de percolação em rejeitos de carvão. Neste trabalho, o objetivo foi o desenvolvimento de uma rota hidrometalúrgica para a produção de sulfato ferroso (FeSO4). O trabalho experimental consistiu inicialmente na coleta de amostra de rejeitos de carvão rico em pirita e a sua caracterização. Realizou-se, em laboratório, a lixiviação do material em colunas de percolação em ambiente oxidante, adequado para proporcionar a oxidação da pirita em meio aquoso. A recirculação da lixívia permitiu a obtenção de um extrato rico em ferro. A seguir, procedeu-se a conversão do Fe³+ em Fe²+ para obtenção do sulfato ferroso, utilizandose radiação ultravioleta. O lixiviado, rico em Fe+², foi evaporado para cristalização do sulfato ferroso e purificado com álcool etílico. Os cristais foram caracterizados por análise química elementar, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A recuperação de Fe na forma melanterita (FeSO4.7H2O) em relação ao Fe pirítico existente na coluna (0,30 kg de Fe pirítico por kg de rejeito de carvão) variou de 7,5 a 9,0 %. Os resultados demonstraram que é possível produzir sulfato ferroso n-hidratado tendo como matéria-prima o rejeito rico em pirita resultante da mineração de carvão mineral. / The coal mining generates large volumes of tailings that may be responsible for serious environmental damages. The oxidation of pyrite (FeS2), in the presence of air and water, promotes the formation of acid mine drainage (AMD), an aqueous and highly acid solution rich in sulfate and iron (in the form Fe³+ and Fe²+), along with other associated metals. Currently, few studies have considered the possibility of production of materials with agregated economic value from the percolation of water in coal mining tailings. In this study, the objective was the development of a hydrometallurgical route for its production. The experimental work consisted initially in the collection of samples of coal waste rich in pyrite and its characterization. In the laboratory was performed the leaching of the material in percolation collums in an oxidizing environment, appropriate to provide the pyrite oxidation in aqueous medium. The recirculation of liquor allowed to obtain an extract rich in the iron. Then, the conversion of Fe³+ to Fe²+ for obtaining ferrous sulfate was performed using ultraviolet irradiation. The leached liquor, rich in Fe+², was evaporated for ferrous sulphate crystallization and purified with ethanol. The ferrous sulphate crystals were characterized by x ray diffraction and scanning electron microscopy. The recovery of Fe in the form melanterite (FeSO4.7H2O ) on pyrite Fe existing in the column (0,30 kg of Fe per kg of pyrite tailings and coal) ranged from 7,5 to 9,0 %. The results demonstrated that it is possible to produce nhydrated iron sulfate having as a raw material the waste rich in pyrite produced from the coal mining.

A deficiência de ferro e a anemia por deficiência de ferro (anemia ferropriva) são, ainda hoje, um dos maiores problemas nutricionais e de saúde pública em todo o mundo, afeta cerca de 2 bilhões de pessoas, especialmente nos países em desenvolvimento. Em geral os programas de prevenção e tratamento da anemia apresentam baixa adesão devido entre outros fatores a efeitos colaterais relacionados ao sistema gastrointestinal, resultantes da administração oral de compostos contendo ferro especialmente o sulfato ferroso. Dessa maneira, torna-se necessário o desenvolvimento de novas estratégias, compostos ou sistemas de liberação, que apresentem alta biodisponibilidade do ferro e minimizem ou eliminem os efeitos colaterais. Nesse sentido, o complexo ferro-peptídeo (CFP), devido as suas características físico-químicas que contrastam com aquelas apresentadas pelo sulfato ferroso (SF), torna-se uma possível alternativa como fonte de ferro. É um complexo orgânico com baixa solubilidade em pH ácido e totalmente solúvel em pH neutro a alcalino. Baseado nessas características, nos aumentos das ferremias (teores de ferro sérico ligado a apotransferrina) que ocorrem, em seres humanos, durante o período diurno observados por Wiltink et al. (1973) e no estudo realizado em ratos, por Dutra-de-Oliveira et al. (1995) comprovando resultados similares entre o sulfato ferroso e os complexos ferro-glicina e EDTA férrico, as hipóteses do presente estudo quando o complexo ferro-peptídeo é administrado por via oral, em homens saudáveis, foram: 1) induz aumentos significativos das ferremias quando comparados com os aumentos das ferremias controle (C), determinados sem a administração de ferro; 2) induz aumentos significativos iguais ou superiores aos determinados após a administração de sulfato ferroso utilizado como referência. Portanto, com o objetivo de testar as hipóteses, foram comparadas estatisticamente as variações das ferremias controle e as induzidas pelas administrações, de complexo ferro-peptídeo e sulfato ferroso. Essas variações foram determinadas a partir das diferenças entre as ferremias obtidas nas amostras coletadas de 10 homens adultos saudáveis, nos tempos: 30, 60, 120, 240, 480 e 720 minutos (’) e as obtidas no tempo zero, contados a partir do início da coleta. Cada voluntário submeteu-se aos tratamentos: recebeu no tempo 0, em jejum de 480’, com intervalo de 7 dias, as seguintes quantidades de ferro: 0mg (C), 60mg (FP1) e 80mg (FP2) como CFP, 60mg como SF, permanecendo por mais 720’ em jejum e 60mg como CFP com dieta isenta de inibidores de absorção de ferro durante e após a administração (FPD). O teste de Dunn demonstrou aumentos significativos das ferremias entre SFxC [60’(p<0,01), 120’(p<0,01), 240’(p<0,01)], SFxFP1 [120’(p<0,01), 240’(p<0,05), 480’(p<0,05)] e SFxFPD [240’(p<0,01), 480’(p<0,05)]. Entre as áreas sob as curvas ocorreram aumentos significativos nos intervalos de tempo: 0’–240’ [SFxC (p<0,01), SFxFP1 (p<0,05)], 240’–720’ [SFxFP1 (p<0,05), SFxFPD (p<0,05)] e 0’–720’ [SFxC (p<0,05), SFxFP1 (p<0,05), SFxFPD (p<0,05)]. Conclusões: As hipóteses iniciais não foram confirmadas. Não foram significativos os aumentos das ferremias após as administrações do complexo ferro-peptídeo quando comparados com os aumentos das ferremias controle, nos respectivos tempos. Esses aumentos foram significativamente menores que os determinados após a administração de sulfato ferroso, com exceção aos decorrentes da administração de complexo ferro-peptídeo em quantidade equivalente a 80 mg de ferro. / Iron deficiency and iron-deficiency anemia continue to be major nutritional and public health problems all over the world, affecting about 2 billion people, especially in developing countries. In general, programs for the prevention and treatment of anemia present low adhesion due, among other factors, to the side effects related to the gastrointestinal system resulting from the oral administration of iron-containing compounds, especially ferrous sulfate. Thus, it is necessary to develop new strategies, compounds or release systems presenting high iron bioavailability and minimizing or eliminating side effects. In this respect, the iron-peptide complex (IPC), due to its physicochemical characteristics differing from those of ferrous sulfate (FS), represents a possible alternative as a source of iron. It is an organic complex of low solubility at acid pH and fully soluble at neutral or alkaline pH. Based on these characteristics, on the increased blood iron concentrations (levels of serum iron bound to apotransferrin) occurring in human beings during the diurnal period as observed by Wiltink et al. (1973), and on the similar results obtained with FS and the iron-glycine and ferric EDTA complexes by Dutra-de-Oliveira et al. (1995) in a study on rats, the hypotheses tested in the present study in which the iron-peptide complex was administered orally to healthy men were: 1) the complex induces significant increases in blood iron concentrations compared to control (C) subjects receiving no iron administration; 2) induces significant increases equal to or higher than those obtained after administration of SF used as reference. Thus, in order to test these hypotheses, we compared statistically the variations in control blood iron concentrations and the concentrations induced by the administration of the iron-peptide complex and SF. The variations were determined from the difference between the blood iron concentrations obtained in samples collected from 10 healthy adult men at 30, 60, 120, 240, 480 and 720 minutes (’) and those obtained at time zero, counted starting from the beginning of collection. Each volunteer was submitted to the following treatments: at time 0, after a 480’fast he received at 7 day intervals the following amounts of iron: 0 mg (C), 60 mg (FP1) and 80 mg (FP2) as IPC, and 60 mg as FS. He then fasted for an additional 720’ and received 60 mg as IPC together with a diet free of inhibitors of iron absorption during and after administration (FPD). The Dunn test demonstrated significant increases in blood iron concentrations for FSxC [60’(p<0.01), 120’(p<0.01), 240’(p<0.01)], FSxFP1 [120’(p<0.01), 240’(p<0.05), 480’(p<0.05)] and FSxFPD [240’(p<0.01), and 480’(p<0.05)]. Significant increases occurred in the areas under the curve for the following comparisons at the following intervals: 0’–240’ [FSxC (p<0.01), FSxFP1 (p<0.05)], 240’–720’ [FSxFP1 (p<0.05), FSxFPD (p<0.05)] e 0’–720’ [FSxC (p<0.05), FSxFP1 (p<0.05), and FSxFPD (p<0.05)]. Conclusions: The initial hypotheses were not confirmed since the increase in blood iron concentrations after the administration of the iron-peptide complex was not significant compared to the increase in control blood iron concentration at the respective time points. These increases were significantly lower than those obtained after SF administration, except for those obtained after the administration of the iron-peptide complex at a quantity equivalent to 80 mg iron.