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Estudo do tratamento térmico da pirita para obtenção de propriedades magnéticas

Oliveira, Eunice Machado de January 2015 (has links)
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais.
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Estudio de la Dinámica de Poblaciones Bacterianas en Procesos de Biolixiviación Mediante CARD-FISH

Mora Matus, Alejandra Francisca January 2010 (has links)
El objetivo principal del estudio fue estudiar la dinámica de las distintas poblaciones bacterianas presentes en el cultivo utilizado a lo largo de la biolixiviación de la pirita. Con este fin se decidió implementar la técnica de identificación molecular CARD-FISH, para evaluar tanto la población en la solución de biolixiviación como la adherida al mineral. En particular, se estudiaron las siguientes cepas bacterianas: Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans y Sulfobacillus thermosulfidooxidans. El trabajo aquí presentado consistió en analizar la biolixiviación de una muestra de pirita pura, durante 600 hrs a 30ºC, utilizando un cultivo de microorganismos mixto proveniente de un proceso de biolixiviación de Minera Escondida. Para esto, se monitorearon distintos parámetros de la biolixiviación, como el pH, Eh, Fe(II) en solución, fierro total, sulfato en solución y recuento directo de bacterias en solución. Los principales resultados obtenidos en este estudio son la determinación de la alta capacidad de adherencia de cultivo (90% de adherencia) y la alta eficiencia extractiva del cultivo utilizado medida como el fierro y azufre recuperado. Además, por medio de CARD-FISH fue posible conocer la abundancia relativa de cada cepa, y así establecer que el microorganismo con mayor capacidad de adherencia, con mayor crecimiento en solución y más abundante hacia al final de la experiencia fue At. ferrooxidans, siendo por estos motivos catalogada como la cepa más eficiente el el proceso de biolixiviación de pirita a 30ºC. Del mismo modo se determinó que la bacteria menos eficiente en este experimento fue S. thermosulfidooxidans. Basándose en los resultados obtenidos y en las discusiones propuestas se concluye que la técnica de CARD-FISH fue posible comprender la dinámica de las poblaciones presentes en el proceso de biolixiviación de la pirita, por lo que se recomienda la utilización de esta técnica para el monitoreo de este tipo de operaciones.
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Estudo eletroquímico da interação espontânea entre pirita natural e íons mercúrio II / Electrochemical study of the spontaneous interaction between natural pyrite and mercury ions II

Moreira, Wagner Alves 29 April 2002 (has links)
A interação espontânea entre pirita e íons mercúrio foi acompanhada por meio de voltametria cíclica. Eletrodos de carbono grafite e parafina sólida recobertos com grãos de pirita foram mergulhados em soluções contendo íons mercúrio, retirados, lavados e introduzidos na solução de trabalho (solução tampão de ácido acético 0,25M e acetato de sódio 0,25M). Eletrodos que previamente estiveram imersos na solução contendo íons Hg(II) apresentaram um potencial de circuito aberto maior que o potencial típico da pirita na mesma solução. Com o elevado número de novos processos eletroquímicos detectados verifica-se a complexidade do sistema pirita/íons Hg(II) e que mais de uma espécie de mercúrio se deposita espontaneamente sobre o mineral. A possibilidade de formação de sulfeto de mercúrio sobre a pirita foi investigada construindo eletrodos com duas espécies de sulfeto (HgS(preto) e HgS(vermelho)). A resposta eletroquímica do HgS(preto) apresenta processos catódicos e anódicos semelhantes aos processos observados no voltamograma da pirita, após sua interação com íons Hg(II). Entretanto, o perfil eletroquímico do HgS(vermelho) não apresenta qualquer semelhança com voltamograma do sistema pirita/íons Hg(II). Realizou-se estudos para verificar a influência de variáveis químicas (concentração e pH) e físicas (tempo, temperatura e transporte de massa). Observou-se que o transporte de massa acelera o processo de adsorção de espécies de mercúrio sobre a pirita e determinou-se a melhor condição experimental de retirada de íons mercúrio. / The spontaneous interaction between pyrite and mercury ions was studied employing cyclic voltammetry. The electrodes, consisting of solid paraffin and graphite covered by pyrite particles, were immersed in solutions containing mercury ions. After mineral/mercury ions interaction, the electrode was washed and introduced in the working solution (acetic acid 0,25M and acetate of sodium 0,25M). Eletrodes which were immersed in the solution containing mercury ions, presented a open circuit potential more positive than that of the pyrite in the same solution. The high number of new electrochemical processes detected denotes the complexity of the system pyrite/mercury ions and indicates that several species of mercury may deposit spontaneously on the mineral surface. The possibility of formation of mercury sulfide on the pyrite was investigated employing electrodes constructed with HgS(Black) and HgS(red). The electrochemical response of HgS(black) presents cathodic and anodic processes similar to that observed in the voltammogram of pyrite, after interaction with mercury ions. The potentiodynamic profile of HgS(red) it does not present any similarity with the voltammogram of the system pyrite/mercury ions. Studies were carried out to verify the influence of chemical (concentration and pH) and physical variables (time, temperature and mass transport). It was observed that the mass transport accelerates the adsorption process of mercury species on the pyrite surface and the optimal experimental condition for scavenging mercury ions was determined.
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Oxidação da pirita por via bacteriana em rejeitos de carvão para a produção de sulfato férrico

Colling, Angéli Viviani January 2010 (has links)
O objetivo deste trabalho foi produzir uma solução de sulfato férrico através de técnicas biohidrometalúrgicas utilizando um concentrado de pirita (50,6% FeS2) obtido a partir do rejeito do beneficiamento de carvão. A metodologia consistiu em um estudo experimental de lixiviação do material em escala de laboratório empregando colunas de leito empacotado. Avaliaram-se as seguintes situações: (a) condições estéreis; (b) condições não estéreis; (c) condições não estéreis com inóculo bacteriano; (d) condições não estéreis com inóculo bacteriano e micronutrientes. A fonte de inóculo das bactérias foi uma DAM da mineração de carvão da região carbonífera de Santa Catarina. O lixiviado, produzido em cada coluna, foi analisado semanalmente em relação aos seguintes parâmetros: pH, Eh, ferro total, sulfatos e número mais provável de bactérias acidofílicas Acidithiobacillus ferrooxidans (NMP:100mL). Foi avaliada a presença de outras bactérias acidofílicas na fonte do inóculo (DAM) e no concentrado final. Os resultados demonstraram que as reações de oxidação da pirita foram intensificadas na presença de bactérias acidofílicas. Obtiveram-se concentrações de lixiviados de até 97 g.L-1 de ferro após oito semanas de lixiviação na coluna onde foram utilizadas bactérias e micronutrientes. Este valor está próximo ao do coagulante comercial que é comercializado com uma concentração de 120 g.L-1 de ferro. Após dois ciclos de oito semanas, foi possível remover 70% da pirita presente no material. O produto concentrado, evaporado e purificado foi testado como coagulante no tratamento de um efluente sintético de bentonita e de água de abastecimento público (água do Lago Guaíba, cidade de Porto Alegre/RS). Em testes de jarros, o reagente produzido comprovou eficácia para uso como coagulante atendendo os parâmetros exigidos pela Portaria 518 do Ministério da Saúde para água potável. Empregando técnicas hidrometalúrgicas otimizadas, a taxa de produção de coagulante sulfato férrico a partir de um concentrado pirítico similar ao empregado neste trabalho pode chegar a 395 L.t-1.mês-1. / The objective of this work was to produce ferric sulfate by biometallurgy techniques using a concentrate of pyrite containing (50.6% of FeS2) of processed coal tailings. The methodology consisted in leaching the material on laboratory scale using columns of packed beads. Some situations were evaluated such as: (a) sterile conditions, (b) conditions non-sterile, (c) a non sterile bacteria inoculum, (d) non sterile bacteria inoculum and micronutrients. The source of inoculum of bacteria was an AMD from the coal mine in the region of Criciuma. The leachate produced in each column was analyzed weekly for the following parameters: pH, Eh, total iron, sulfates and the most probable number of acidophilic bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans (MPN: 100mL). The presence of other acidophilic bacteria was investigated in the inoculum source (ADM) and the final concentrate. The results showed that the oxidation of pyrite was intensified in the presence of acidophilic bacteria. Concentrations of 97g.L-1 of total iron were reached, in eight weeks of leaching in the column that contained bacteria and micro-nutrients. This value is close to commercial coagulants which has 120g.L-1 of iron. The concentrated product, was evaporated, purified and tested as a coagulant in the treatment of a synthetic wastewater composed of bentonite and distribution water (water of Guaíba, Porto Alegre city/ RS). Two cycles of eight weeks removed 70% of pyrite present in coal tailings in the ideal conditions offered to acidophilic bacteria. The concentrated product, was evaporated, purified and tested as a coagulant in water treatment using a synthetic wastewater of bentonite and water from Guaíba (source of water of Porto Alegre city / RS). In jar test the produced reagent was effective for use as a coagulant according to the parameters required by water legislation. The maximum oxidation rate obtained of the production of coagulants was 395 L.t-1.months-1.
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Estudo eletroquímico da interação espontânea entre pirita natural e íons mercúrio II / Electrochemical study of the spontaneous interaction between natural pyrite and mercury ions II

Wagner Alves Moreira 29 April 2002 (has links)
A interação espontânea entre pirita e íons mercúrio foi acompanhada por meio de voltametria cíclica. Eletrodos de carbono grafite e parafina sólida recobertos com grãos de pirita foram mergulhados em soluções contendo íons mercúrio, retirados, lavados e introduzidos na solução de trabalho (solução tampão de ácido acético 0,25M e acetato de sódio 0,25M). Eletrodos que previamente estiveram imersos na solução contendo íons Hg(II) apresentaram um potencial de circuito aberto maior que o potencial típico da pirita na mesma solução. Com o elevado número de novos processos eletroquímicos detectados verifica-se a complexidade do sistema pirita/íons Hg(II) e que mais de uma espécie de mercúrio se deposita espontaneamente sobre o mineral. A possibilidade de formação de sulfeto de mercúrio sobre a pirita foi investigada construindo eletrodos com duas espécies de sulfeto (HgS(preto) e HgS(vermelho)). A resposta eletroquímica do HgS(preto) apresenta processos catódicos e anódicos semelhantes aos processos observados no voltamograma da pirita, após sua interação com íons Hg(II). Entretanto, o perfil eletroquímico do HgS(vermelho) não apresenta qualquer semelhança com voltamograma do sistema pirita/íons Hg(II). Realizou-se estudos para verificar a influência de variáveis químicas (concentração e pH) e físicas (tempo, temperatura e transporte de massa). Observou-se que o transporte de massa acelera o processo de adsorção de espécies de mercúrio sobre a pirita e determinou-se a melhor condição experimental de retirada de íons mercúrio. / The spontaneous interaction between pyrite and mercury ions was studied employing cyclic voltammetry. The electrodes, consisting of solid paraffin and graphite covered by pyrite particles, were immersed in solutions containing mercury ions. After mineral/mercury ions interaction, the electrode was washed and introduced in the working solution (acetic acid 0,25M and acetate of sodium 0,25M). Eletrodes which were immersed in the solution containing mercury ions, presented a open circuit potential more positive than that of the pyrite in the same solution. The high number of new electrochemical processes detected denotes the complexity of the system pyrite/mercury ions and indicates that several species of mercury may deposit spontaneously on the mineral surface. The possibility of formation of mercury sulfide on the pyrite was investigated employing electrodes constructed with HgS(Black) and HgS(red). The electrochemical response of HgS(black) presents cathodic and anodic processes similar to that observed in the voltammogram of pyrite, after interaction with mercury ions. The potentiodynamic profile of HgS(red) it does not present any similarity with the voltammogram of the system pyrite/mercury ions. Studies were carried out to verify the influence of chemical (concentration and pH) and physical variables (time, temperature and mass transport). It was observed that the mass transport accelerates the adsorption process of mercury species on the pyrite surface and the optimal experimental condition for scavenging mercury ions was determined.
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Estudo de rota de beneficiamento de pirita para potencial aplicação em células solares

Oliveira, Camila Machado de January 2016 (has links)
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Células solares são dispositivos que convertem energia solar em elétrica por intermédio do efeito fotovoltaico, observado em semicondutores como a pirita (FeS2). Por seu band gap de 0,95 eV e sua coloração escura, que favorece a absorção de luz, esse mineral desperta o interesse de pesquisadores que buscam materiais semicondutores alternativos ao silício. Apesar de seu potencial como matéria-prima para diferentes segmentos da indústria, quando a pirita provém da mineração do carvão, é tratada como rejeito e sua disposição culmina em problemas ambientais para as regiões carboníferas. Diante desses fatos, elevar o grau de pureza do rejeito piritoso, objetivo deste trabalho, aumentando seu teor de dissulfeto de ferro, fortalece a possibilidade de transformá-lo em subproduto de maior valor agregado, inclusive para o setor de dispositivos fotovoltaicos. Considerando as análises das impurezas presentes na pirita da região sul catarinense, sugeriu-se uma rota de beneficiamento baseada em separação por densidade em bromofórmio e lixiviações sucessivas em água e solução de solvente orgânico. Aplicaram-se metodologias estatísticas para definição dos parâmetros de lixiviação e a eficiência do processo foi avaliada e comprovada por fluorescência de raios X (FRX), análise elementar (CHNS/O), difratometria de raios X (DRX) e espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Suas propriedades elétricas classificam as piritas in natura e concentrada como semicondutoras. O beneficiamento extraiu impurezas como calcita, quartzo, presente na fração argilosa e arenosa, e sulfato ferroso, elevando a condutividade do rejeito em aproximadamente uma ordem de grandeza. As metodologias propostas não removeram óxidos de ferro, que contribuíram para o band gap de 1,7 eV, dentro da faixa considerada ideal para células solares.
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Oxidação da pirita por via bacteriana em rejeitos de carvão para a produção de sulfato férrico

Colling, Angéli Viviani January 2010 (has links)
O objetivo deste trabalho foi produzir uma solução de sulfato férrico através de técnicas biohidrometalúrgicas utilizando um concentrado de pirita (50,6% FeS2) obtido a partir do rejeito do beneficiamento de carvão. A metodologia consistiu em um estudo experimental de lixiviação do material em escala de laboratório empregando colunas de leito empacotado. Avaliaram-se as seguintes situações: (a) condições estéreis; (b) condições não estéreis; (c) condições não estéreis com inóculo bacteriano; (d) condições não estéreis com inóculo bacteriano e micronutrientes. A fonte de inóculo das bactérias foi uma DAM da mineração de carvão da região carbonífera de Santa Catarina. O lixiviado, produzido em cada coluna, foi analisado semanalmente em relação aos seguintes parâmetros: pH, Eh, ferro total, sulfatos e número mais provável de bactérias acidofílicas Acidithiobacillus ferrooxidans (NMP:100mL). Foi avaliada a presença de outras bactérias acidofílicas na fonte do inóculo (DAM) e no concentrado final. Os resultados demonstraram que as reações de oxidação da pirita foram intensificadas na presença de bactérias acidofílicas. Obtiveram-se concentrações de lixiviados de até 97 g.L-1 de ferro após oito semanas de lixiviação na coluna onde foram utilizadas bactérias e micronutrientes. Este valor está próximo ao do coagulante comercial que é comercializado com uma concentração de 120 g.L-1 de ferro. Após dois ciclos de oito semanas, foi possível remover 70% da pirita presente no material. O produto concentrado, evaporado e purificado foi testado como coagulante no tratamento de um efluente sintético de bentonita e de água de abastecimento público (água do Lago Guaíba, cidade de Porto Alegre/RS). Em testes de jarros, o reagente produzido comprovou eficácia para uso como coagulante atendendo os parâmetros exigidos pela Portaria 518 do Ministério da Saúde para água potável. Empregando técnicas hidrometalúrgicas otimizadas, a taxa de produção de coagulante sulfato férrico a partir de um concentrado pirítico similar ao empregado neste trabalho pode chegar a 395 L.t-1.mês-1. / The objective of this work was to produce ferric sulfate by biometallurgy techniques using a concentrate of pyrite containing (50.6% of FeS2) of processed coal tailings. The methodology consisted in leaching the material on laboratory scale using columns of packed beads. Some situations were evaluated such as: (a) sterile conditions, (b) conditions non-sterile, (c) a non sterile bacteria inoculum, (d) non sterile bacteria inoculum and micronutrients. The source of inoculum of bacteria was an AMD from the coal mine in the region of Criciuma. The leachate produced in each column was analyzed weekly for the following parameters: pH, Eh, total iron, sulfates and the most probable number of acidophilic bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans (MPN: 100mL). The presence of other acidophilic bacteria was investigated in the inoculum source (ADM) and the final concentrate. The results showed that the oxidation of pyrite was intensified in the presence of acidophilic bacteria. Concentrations of 97g.L-1 of total iron were reached, in eight weeks of leaching in the column that contained bacteria and micro-nutrients. This value is close to commercial coagulants which has 120g.L-1 of iron. The concentrated product, was evaporated, purified and tested as a coagulant in the treatment of a synthetic wastewater composed of bentonite and distribution water (water of Guaíba, Porto Alegre city/ RS). Two cycles of eight weeks removed 70% of pyrite present in coal tailings in the ideal conditions offered to acidophilic bacteria. The concentrated product, was evaporated, purified and tested as a coagulant in water treatment using a synthetic wastewater of bentonite and water from Guaíba (source of water of Porto Alegre city / RS). In jar test the produced reagent was effective for use as a coagulant according to the parameters required by water legislation. The maximum oxidation rate obtained of the production of coagulants was 395 L.t-1.months-1.
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Oxidação da pirita por via bacteriana em rejeitos de carvão para a produção de sulfato férrico

Colling, Angéli Viviani January 2010 (has links)
O objetivo deste trabalho foi produzir uma solução de sulfato férrico através de técnicas biohidrometalúrgicas utilizando um concentrado de pirita (50,6% FeS2) obtido a partir do rejeito do beneficiamento de carvão. A metodologia consistiu em um estudo experimental de lixiviação do material em escala de laboratório empregando colunas de leito empacotado. Avaliaram-se as seguintes situações: (a) condições estéreis; (b) condições não estéreis; (c) condições não estéreis com inóculo bacteriano; (d) condições não estéreis com inóculo bacteriano e micronutrientes. A fonte de inóculo das bactérias foi uma DAM da mineração de carvão da região carbonífera de Santa Catarina. O lixiviado, produzido em cada coluna, foi analisado semanalmente em relação aos seguintes parâmetros: pH, Eh, ferro total, sulfatos e número mais provável de bactérias acidofílicas Acidithiobacillus ferrooxidans (NMP:100mL). Foi avaliada a presença de outras bactérias acidofílicas na fonte do inóculo (DAM) e no concentrado final. Os resultados demonstraram que as reações de oxidação da pirita foram intensificadas na presença de bactérias acidofílicas. Obtiveram-se concentrações de lixiviados de até 97 g.L-1 de ferro após oito semanas de lixiviação na coluna onde foram utilizadas bactérias e micronutrientes. Este valor está próximo ao do coagulante comercial que é comercializado com uma concentração de 120 g.L-1 de ferro. Após dois ciclos de oito semanas, foi possível remover 70% da pirita presente no material. O produto concentrado, evaporado e purificado foi testado como coagulante no tratamento de um efluente sintético de bentonita e de água de abastecimento público (água do Lago Guaíba, cidade de Porto Alegre/RS). Em testes de jarros, o reagente produzido comprovou eficácia para uso como coagulante atendendo os parâmetros exigidos pela Portaria 518 do Ministério da Saúde para água potável. Empregando técnicas hidrometalúrgicas otimizadas, a taxa de produção de coagulante sulfato férrico a partir de um concentrado pirítico similar ao empregado neste trabalho pode chegar a 395 L.t-1.mês-1. / The objective of this work was to produce ferric sulfate by biometallurgy techniques using a concentrate of pyrite containing (50.6% of FeS2) of processed coal tailings. The methodology consisted in leaching the material on laboratory scale using columns of packed beads. Some situations were evaluated such as: (a) sterile conditions, (b) conditions non-sterile, (c) a non sterile bacteria inoculum, (d) non sterile bacteria inoculum and micronutrients. The source of inoculum of bacteria was an AMD from the coal mine in the region of Criciuma. The leachate produced in each column was analyzed weekly for the following parameters: pH, Eh, total iron, sulfates and the most probable number of acidophilic bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans (MPN: 100mL). The presence of other acidophilic bacteria was investigated in the inoculum source (ADM) and the final concentrate. The results showed that the oxidation of pyrite was intensified in the presence of acidophilic bacteria. Concentrations of 97g.L-1 of total iron were reached, in eight weeks of leaching in the column that contained bacteria and micro-nutrients. This value is close to commercial coagulants which has 120g.L-1 of iron. The concentrated product, was evaporated, purified and tested as a coagulant in the treatment of a synthetic wastewater composed of bentonite and distribution water (water of Guaíba, Porto Alegre city/ RS). Two cycles of eight weeks removed 70% of pyrite present in coal tailings in the ideal conditions offered to acidophilic bacteria. The concentrated product, was evaporated, purified and tested as a coagulant in water treatment using a synthetic wastewater of bentonite and water from Guaíba (source of water of Porto Alegre city / RS). In jar test the produced reagent was effective for use as a coagulant according to the parameters required by water legislation. The maximum oxidation rate obtained of the production of coagulants was 395 L.t-1.months-1.
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Dessulfurização microbiana de carvão contendo enxofre pirítico em escala de bancada / Microbial desulfurization of coal containing pyritic sulfur in scale of bench

Pereira, Laize Fernanda [UNESP] 22 September 2016 (has links)
Submitted by Laíze Fernanda Pereira null (laize_fernandapereira@yahoo.com.br) on 2016-10-03T11:51:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Laize Fernanda Pereira_versão final.pdf: 1765685 bytes, checksum: c480da42091df39cbc80f15e56710bec (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-10-05T17:05:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereira_lf_me_araiq.pdf: 1765685 bytes, checksum: c480da42091df39cbc80f15e56710bec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T17:05:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereira_lf_me_araiq.pdf: 1765685 bytes, checksum: c480da42091df39cbc80f15e56710bec (MD5) Previous issue date: 2016-09-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O carvão é a mais importante fonte de energia não renovável de origem fóssil do planeta. Um dos maiores problemas em sua utilização como fonte energética se deve à presença de enxofre na forma orgânica e inorgânica (pirita FeS2). Durante a combustão do carvão, são lançados na atmosfera vários gases, entre eles o SO2 que causam problemas ambientais como a formação de chuva ácida além da corrosão de “boilers”, oleodutos subterrâneos, instalações metálicas e maquinários de minas. Há vários processos físicos e químicos para redução do enxofre antes da combustão do carvão, no entanto, tais métodos são dispendiosos, pois necessitam de condições extremas de temperatura e pressão. Os métodos biológicos de dessulfurização deste combustível fóssil têm demonstrado serem mais eficazes para tal fim. Neste contexto o presente trabalho utilizou bactérias oxidantes de ferro e/ou enxofre, Acidithiobacillus ferrooxidans e Acidithiobacillus thiooxidans a fim de obter uma redução no conteúdo de enxofre pirítico do carvão fornecido pela Carbonífera do Cambuí. Ensaios de biolixiviação em frascos sob agitação foram conduzidos em diferentes condições com a finalidade de acompanhar a cinética de dissolução do enxofre pirítico na amostra mineral. Na fase líquida a evolução dos seguintes parâmetros foi monitorada: pH, Eh e íons ferrosos. A fase sólida foi caracterizada posteriormente através de medidas de difração de raio-X (DRX) e espectroscopia de infravermelho (FTIR). A quantificação parcial do enxofre total foi avaliada utilizando Analisador Preiser Mineco de acordo com as normas ABNT NBR 8295 e suas formas (pirítica, sulfática e orgânica) foram analisadas por normas ASTM. Os ensaios utilizando tais microrganismos obtiveram redução de 44% no teor de enxofre total e de 90% no teor de enxofre pirítico. Como resultado das análises de raio-X observou-se a redução de picos característicos da pirita e o surgimento de uma nova fase cristalina durante o tratamento biológico. Os espectros de infravermelho indicaram que os microrganismos utilizados neste estudo foram capazes de interagir apenas com a fase inorgânica do carvão. Estes ensaios de bancada forneceram parâmetros para um posterior trabalho em escala de bancada utilizando colunas de biolixiviação. / Coal is the most important non-renewable energy source of fossil origin in the world. One of the major problem in using coal as an energy source is the presence of sulfur in the organic and inorganic form (pyritic FeS2). During combustion of coal, SO2 is released in the atmosphere, causing many environmental problems such as the formation of acid rain, beside this sulfur also causes the corrosion of boilers and installations of underground metal pipelines. There are several physical and chemical processes to reduce sulfur in the coal before combustion, however, such methods are very costly, with the use of extreme temperatures and pressures. The biological method for desulfurization of the fossil fuel has proved to be more effective for such purpose. In this context, the present work evaluated the use iron and/or sulfur oxidizing bacteria, Acidithiobacillus ferrooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans in order to obtain a maximum reduction in the pyritic sulfur content of the coal supplied by the Carbonífera Cambuí. For this purpose, the bioleaching tests were performed in shake flasks and conducted under different conditions in order to follow the pyritic sulfur kinetics of dissolution of the mineral sample. In the liquid phase, the following parameters such as pH, Eh and ferrous ions were monitored. The solid phase was characterized subsequently by means of measurements of X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FTIR). The partial quantification of total sulfur was evaluated using Preiser Mineco analyzer according to ABNT NBR 8295 standards and other forms such as pyritic, sulfatic and organic were analyzed by ASTM. The tests using such microorganisms obtained 44% reduction in total sulfur and 90% pyritic sulfur. The result of ray-X analyzes showed the reduction of characteristic peaks of pyrite and the emergence of a new crystalline phase during biological treatment. Infrared spectra indicated that the microorganisms used in this study were able to interact only with the inorganic phase coal. These bench tests provided parameters for further laboratory scale using bioleaching column.
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Caracterização e correlação de inclusões sólidas em pirita com alteração hidrotermais no pórfiro de cobre de Cuajone - Perú / Characterization and correlation of inclusions in pyrite with strong hydrothermal alterations in the porphyry copper Cuajone-Peru

Sucapuca Goyzueta, Carmen Juli 19 August 2008 (has links)
A mina Cuajone é uma jazida de tipo pórfiro de cobre (porphyry copper), localizada na Província Cuprífera do Pacífico, nos flancos ocidentais da Cadeia Andina, no estado de Moquegua, sul do Perú, em coordenadas 17° 02\'(S) e 70° 42\'(W) e altitudes entre 3100 e 3830 m. A região é caracterizada pela ocorrência, na base, de derrames vulcânicos (andesitos e riolitos) cretácicos do Grupo Toquepala, que s~ao invadidos por um complexo intrusivo (quartzo monzonitos - quartzo latitos) associado à mineralização. Fluxos vulcânicos mais recentes, compostos principalmente por traquitos, tufos e aglomerados traquíticos e conglomerados riolíticos das Formações Huaylillas e Chuncatala recobrem todo o conjunto. A análise petrográfica de 77 amostras representativas de 22 testemunhos de furos de sondagem distribuídos em três perfis da jazida de Cuajone permitiu a caracterização das seguintes rochas: andesitos, riolitos, quartzo latitos, latitos, micro-granodioritos porfiríticos, microtonalitos porfiríticos, pórfiros-I (micro quartzo monzonitos - micro monzogranitos (?)), pórfiros- II (micro tonalitos - micro leucoquartzo dioritos (?)) e micro-brechas. Estas rochas encontram-se afetadas por alterações hidrotermais em graus variáveis, identificando-se oito tipos ou combinações de tipos principais: potássica, potássica-propílica, propílica-potássica, potássica-propí?lica/fílica, propílica, propílica-fílica, fílica-propílica e fílica. O exame microscópico em detalhe sob luz refletida das fases sulfetadas demonstrou que a pirita (py), o sulfeto mais abundante, apresenta freqüentemente inclusões diminutas de calcopirita, cp, (X0,0 e 0,X ?m), quase sempre acompanhada de pirrotita (po), cubanita (cb) e mackinawita (mck), que aparecem formando intercrescimentos tí?picos. Estas inclusões apresentam formas arredondadas, ovais ou mesmo idiomórficas que, devido às suas dimensões, quase sempre não são reconhecidas em exames convencionais ao microscópio. Os intercrescimentos identificados foram classificados de acordo com a sua morfologia, utilizando-se para tanto de nomenclatura específica, e suas abundâncias relativas. Os resultados mostram que os mais abundantes são: tipo cp/po:1b (calcopirita + pirrotita, morfologia de tipo 1b) e py/po:1e na zona de alteração potássica, py/po:1e e cp/mck:4f nas zonas potássicapropílica e propílica-potássica, cp/mck:4f e py/po:1e na zona propílica e cp/po:1b e cp/mck:4f nas zonas de alteração potássica-propílica/fílica, propílica-fílica, fílica-propílica e zona de alteração fílica. A análise de distribuição das inclusões/intercrescimentos indica que a sua mineralogia pode ser correlacionada com a tipologia da alteração hidrotermal, particularmente quando se consideram as freqüências e/ou abundâncias relativas. Assim, observa-se que a pirrotita ocorre em todos os tipos de alteração, porém sua freqüência é notadamente superior nas amostras com alteraçãao potássica. A cubanita, ainda que seja pouco abundante, é freqüente nas zonas onde há contribuição da alteração fílica. Apesar de ser encontrada também nas zonas potássica-propílica e propílica-potássica, a sua freqüência é praticamente insignificante quando comparada com a das demais fases encontradas, enquanto a mackinawita apresenta freqüência significativamente superior nas rochas afetadas pela alteração propílica. A tipologia e a distribuição das inclusões/intercrescimentos, aliadas às informações experimentais disponíveis para o diagrama de fases Cu-Fe-S, são compatíveis com temperaturas entre ca. 180 e 500 °C para a origem da mineralização de Cu (calcopirita, cubanita). / The Cuajone mine is a porphyritic copper deposit (porphyry copper), located in the Pacific Copper Province, eastern flanks of the Andean Cordillera, state of Moquegua, south of Peru, with geographic coordinates 17 ° 02 \'(S) and 70 ° 42 \'(W) and altitudes between 3100 and 3830 m. The region is characterized from base to top by cretaceous volcanics (andesites and rhyolites) from Toquepala Group, which are invaded by a intrusive complex (quartz monzonites-quartz latites) associated to the ore deposits. Covering these units there are more recent volcanic flows composed mainly by trachyte, trachytic tuff, rhyolitic conglomerates and trachytic agglomerate from Huaylillas and Chuncatala Formations. Petrographic analysis of 77 samples representing 22 drilling cores distributed in three profiles of Cuajone Mine allowed the identification of the following lithotypes: andesite, rhyolite, quartz latite, latite, porphyritic micro-granodiorite, porphyritic micro-tonalite, porphyry-I (micro quartz monzonites-monzogranites (?)), porphyry-II (micro tonalites-micro leucoquartz diorites (?)) and micro-breccias.These rocks are affected by variable degrees of hydrothermal alteration with predominance of eight types or combinations of the following main types: potassic, potassic-propylitic, propylitic-potassic, potassic-propylitic/phylic, propylic, propylitic-phylic, phylic and propylitic-phylic. Detailed microscopic investigation under reflected light revealed that among the sulphide phases, pyrite (py) is the most abundant, with frequent chalcopyrite (cp) tiny inclusions (X0, 0 and 0, X ?m), almost always accompanied by pirrotite (po), cubanite (cb) and mackinawite (mck), occurring as typical intergrowths. These inclusions show round to oval or idiomorphic shapes and are commonly overlooked during conventional microscopic analyses due to their small dimensions. The intergrowths identified during petrographic analysis were classified according to their morphology, using specific nomenclature and relative abundances. The results show that the most abundant types are: cp/po:1b (chalcopyrite + pirrotite, morphology type 1b) and py/po:1e in the potassic alteration zone, py/po:1e and cp/mck:4f in areas of potassic-propylitic and propylitic-potassic alteration, cp/mck:4f and py/po:1e in the propylitic zone and cp/po:1b and cp/mck:4f in potassic-propylic/phylic alteration zones; propylitic-phylic, phylic-propylitic and phylic zones. The distribution pattern of inclusions/intergrowths indicates that their mineralogy can be correlated with the type of hydrothermal alteration. This is particularly evident when considering frequency and/or relative abundance. Thus, pirrotite occurs in all types of alteration, although its frequency is especially higher in samples with potassic alteration. Cubanite is more characteristic in the potassic-propylic and propylic-potassic zones, while mackinawite is significantly more frequent in rocks affected by propylic alteration. The type and distribution of inclusions/intergrowths, allied to current experimental results for the Cu-Fe-S system, are compatible with temperatures between ca. 180 and 500 ° C for the genesis of the studied copper deposits (chalcopyrite, cubanite).

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