Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A drenagem ácida de mina no Complexo Mínero Industrial de Poços de Caldas - CIPC, das
Indústrias Nucleares do Brasil, INB, tem origem nas grandes quantidades de rejeitos constituídos
de minério sulfetado de baixo teor de U (<200ppm) e o estéril dispostos em grandes áreas
circunvizinhas da região mineradora. Essas áreas tornaram uma fonte de drenagem ácida,
gerando águas ácidas com pH em torno de 2,6, contendo radionuclídeos e metais pesados em
níveis de concentração acima dos valores permitidos pela legislação para o lançamento direto ao
ambiente.
Nesse contexto, o presente estudo foi realizado visando a recuperação de urânio e a remoção de
manganês presentes nas águas ácidas do CIPC através da utilização de vários materiais
adsorventes e trocadores iônicos. Foi realizado um levantamento dos principais locais de
drenagem ácida, sob ponto de vista da proteção do meio ambiente e selecionada uma amostra de
água ácida para o estudo.
A amostra de água, denominada de BIA, neste trabalho, foi selecionada para os ensaios de
adsorção pois apresentou o maior teor de urânio (12 - 15mg/L) e manganês (173mg/L), além teor
de ferro muito elevado (180mg/L).
A partir das isotermas de adsorção e dos ensaios contínuos em coluna, foi possível obter a
capacidade de carregamento dos adsorventes e trocadores iônicos mais eficientes em relação ao
urânio e manganês, além de uma melhor definição das variáveis operacionais como o pH,
influência dos íons sulfato e fluoreto.
A resina aniônica IRA-910U do fabricante Rohm&Haas foi o material, dentre os doze materiais
testados, que se mostrou como o melhor removedor de urânio por ter apresentado o mais elevado
carregamento deste metal. O carregamento máximo de urânio atingiu valores próximos de 79mg
de urânio por grama de resina, em pH ajustado para 3,9, contendo 12mg/L de urânio. A presença
do íon sulfato foi deletéria para o carregamento do urânio pois, o sulfato competiu com os sítios
da resina. Já o fluoreto não influenciou o processo de troca iônica.
A remoção mais efetiva de manganês do efluente, só ocorreu em pH 7,0 utilizando a levedura
Saccharomyces cerevisiae, isolada da Destilaria José Cruz, Salinas/MG. Este material
bioadsorvente atingiu carregamento máximo próximo de 65,0mg de manganês por grama de
levedura.
Os resultados mostram, portanto, que as águas ácidas podem ser tratadas por técnicas de troca
iônica/adsorção para a recuperação de urânio e a remoção do manganês. / The Acid Mine Drainage that occurs in the Mineral Industrial Complex of Poços de Caldas (CIPC), which belongs to the Nuclear Industries of Brazil, (INB), is due to the great amount of sulfide waste and tailings with low uranium content (200ppm) disposed in the surrounding areas near the mining region. These areas represent a source of acid waters with pH around 2.6, containing radionuclideos and metals in concentration above the permissible level for discharging
in the environment according to Brazilian legislation.
In this context, the present study was carried out aiming at the recovery of uranium and removal of manganese present in acid waters of the CIPC by using ionic adsorbents and exchang
materials. First, a survey of the main places of acid drainage was carried out, according to environmental protection guidelines.
The acid water sample BIA which presented the highest uranium (12 - 15mg/L) and manganese content (173mg/L) along with a very high content of iron (180mg/L), was used in the adsorption assays.
From the adsorption isotherms and the continuous column experiments, it was possible to determine the uranium and manganese loading capacity of the most efficient adsorbents and ions exchangers. The optimum pH as well as the influence of ions such as sulphate and chloride was
also determined.
The anion exchange resin IRA-910U from Rohm&Haas was selected amongst the twelve materials tested, for its best removal of uranium. This resin presented the highest loading capacity around 79mg per gram of IRA 910U resin in acid waters, pH 3.9, with 12mg/L of uranium. The presence of sulphate had a deleterious effect on the uranium removal due to the competition of these species for the resin sites. Fluoride, on the other hand, did not influence the ionic process.
Manganese was effectively removed from the effluent, in pH 7.0 by using the Saccharomyces cerevisiae, yeast isolated from white rum at the Distillery Jose Cruz, Salinas/MG. This biosorvent material was able to load around 65.0mg of manganese per gram of yeast.
The results showed, therefore, that ionic xchange/adsorption techniques can be used for the uranium recovery and the removal of manganese present in acid waters.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:10 |
| Date | 09 June 2006 |
| Creators | Carlos Renato Gonçalves |
| Contributors | Ana Cláudia Queiroz Ladeira, Carlos Antônio de Morais, Versiane Albis Leão, Hélio Anderson Duarte |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMI - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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