Extracção Líquido-Líquido do Ferro de Soluções Produzidas na Lixiviação de um Concentrado de Sulfureto de Zinco

Neste trabalho estudou-se a lixiviação de um concentrado de sulfureto de zinco e a recuperação de Fe(III) de soluções sulfúricas por extracção líquido-líquido. Nos estudos de lixiviação utilizou-se o ião férrico (sulfato de ferro ou cloreto de ferro) como agente oxidante e avaliaram-se os efeitos da razão sólido/líquido, concentração do ião Fe(III) e o tipo do meio (sulfúrico e clorídrico) na eficiência da lixiviação. Os resultados mostraram que para uma razão sólido/líquido de 5% foi possível lixiviar 48% de zinco e 15% do cobre em 2h de lixiviação com uma solução de 0,5 M H2SO4 e 0,11 M Fe2(SO4)3 a 80 ºC. A lixiviação do cobre é favorecida em meio clorídrico onde cerca de 23% de cobre foi lixiviado, após 2h, com uma razão sólido/líquido de 20% e uma solução de 0,5 M FeCl3, 2 M HCl e 1 M NaCl a 80 ºC, quando em meio sulfúrico tinha sido possível lixiviar apenas 6% deste metal. A realização de dois andares de lixiviação, sendo o primeiro em meio sulfúrico e o segundo em meio clorídrico, permitiu aumentar as taxas de lixiviação dos metais, tendo-se obtido um rendimento global de 45% de Zn e 23% de Cu nas seguintes condições experimentais: s/l=20% (p/v), T=80ºC, v=350 rpm, 1º andar com [Fe2(SO4)3]=0,25 M; [H2SO4]=2 M e 2º andar com [FeCl3]=0,5 M; [HCl]=2 M; [NaCl]=1 M. Nos estudos de extracção líquido-líquido para a recuperação de Fe(III) de meios sulfúricos utilizaram-se misturas de extractantes, i.e. um ácido organofosforado (Ionquest ou DEHPA) com uma amina primária (JMT). Foi, ainda, testada a presença de um modificador (isotridecanol) no solvente. As várias misturas revelaram uma elevada afinidade para o ferro na gama de pH’s 1,04 a 1,74 e elevada selectividade para a separação ferro/zinco. Os factores de separação Fe/Zn atingem valores na gama 1000-8000, sendo favorecidos pelas elevadas concentrações de ferro na fase orgânica. A presença de modificador no solvente dificultou a extracção de ferro da fase aquosa mas favoreceu a respectiva reextracção da fase orgânica carregada que foi efectuada com uma solução 50 g/L de H2SO4.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica Como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Adsorção de fósforo e sua relação com formas de ferro em dez solos do Uruguai

Oxihidróxidos de ferro formam ligações químicas muito fortes com ânions fosfatos, diminuindo suas disponibilidades para as plantas. Este trabalho foi realizado em 1994 e 1995, com os objetivos de quantificar formas de ferro em solos do Uruguai e de relacioná-las com a adsorção de fósforo. Em amostras superficiais (0 a 15 cm) do horizonte A de dez solos, o ferro extraído com ditionito (Fe d) variou entre 1.598 e 8.592 mg kg-1 e esteve relacionado com o material de origem. As formas de ferro de baixa cristalinidade, extraídas com oxalato de amônio 0,2 mol L-1 pH 3 (Fe03), representaram de 45 a 78% do total extraído com o ditionito. A capacidade máxima de adsorção de fósforo (K2), calculada a partir do modelo de Langmuir, variou de 104 a 704 mg kg-1. Encontrou-se correlação significativa (r = 0,894, P < 0,01) entre as formas de óxidos de ferro de baixa cristalinidade (Fe03) e a adsorção de fósforo pelos solos. A porcentagem de fósforo adsorvida pelos solos após a adição de 600 mg de P kg-1 (P600) relacionou-se significativamente (r = 0,975, P < 0,01) com a capacidade máxima de adsorção de fósforo pelos solos. Também apresentou alta correlação (r = 0,894, P < 0,01) com as formas de ferro de baixa cristalinidade (Fe03), e pode ser utilizado como um índice para estimar a capacidade de adsorção de fósforo desses solos.

Mobilidade de metais pesados em solo tratado com resíduo siderúrgico ácido

Amostras do horizonte Bt de um Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), predominante no aterro-piloto de resíduos industriais (ARSI) da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), foram acondicionadas, em 1992, em colunas de vidro com 5,4 cm de diâmetro e 37 cm de altura. Sobre essas amostras de solo foram colocadas amostras de um resíduo ácido da CSN na proporção solo-resíduo de 4:1 (conforme a concepção básica do projeto do ARSI). Tal sistema resíduo-solo foi lixiviado com 50 volumes-poro de água deionizada, com pH 4,5, com o objetivo de avaliar a movimentação de Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb nas colunas. Depois da lixiviação, removeu-se o resíduo do topo das colunas, e seccionaram-se as amostras de solo em 4 partes iguais. Os metais pesados das amostras do resíduo e do solo foram extraídos seqüencialmente. 0 Pb, Cu e Cr mobilizados do resíduo ficaram retidos nos primeiros 5 cm da coluna de solo. 0 Zn, Mn, Ni e Cd tiveram aumento da concentração em profundidade. Nos efluentes das colunas com o resíduo, foram observadas concentrações de Mn e Ni bem superiores aos padrões permitidos pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA, 1985).

Formas extraíveis de ferro em solos do estado do Rio de Janeiro

No estado do Rio de Janeiro, destacam-se três feições geomorfológicas: as formações constituídas por rochas do Complexo Cristalino, expostas ou capeadas por seus produtos de alteração; os tabuleiros costeiros, compostos pelos sedimentos da Formação Barreiras, e, por último, as planícies aluvionares, que são formações quaternárias. As diferenças entre os materiais de origem e as classes de relevo e sua influência na formação dos solos têm constituído o tema principal dos estudos de genêse realizados no Rio de Janeiro. Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento das formas extraíveis de ferro, Feo, Fed e Fes, e as relações entre elas em função do grau de pedogênese dos solos. Para estes solos, as formas de ferro e relações Fed/Fes e Feo/Fed expressaram variações na mineralogia do material de origem, grau de intemperismo dos solos e do material formador, ou classe de drenagem, mais do que a intensidade de pedogênese. Assim, as formas extraíveis de Fe e respectivas relações para avaliar o grau de pedogênese, nos solos do Rio de Janeiro, requerem uma interpretação conjunta das demais propriedades do solo, com ênfase para a morfologia e classes de drenagem.

Relações da erosão em entressulcos com o tipo e com a quantidade de resíduo vegetal na superfície do solo

Os resíduos vegetais na superfície do solo são muito efetivos em dissipar a energia de impacto das gotas de chuva, além de constituírem barreira física ao livre escoamento superficial da água. A presença desses resíduos em contato direto com a superfície do solo pode influenciar, decisivamente, a erosão em entressulcos. Este estudo objetivou avaliar as relações da erosão em entressulcos com a quantidade de resíduo vegetal em cobertura e verificar as diferenças nessas relações para palha de milho e palha de trigo. Um experimento de campo foi instalado no Centro de Pesquisa de Florestas e Conservação do Solo da FEPAGRO, em Santa Maria, RS, em Podzólico Vermelho-Escuro franco-arenoso. As parcelas experimentais mediam 0,50 x 0,75 m, com a maior dimensão no sentido do declive do terreno, que era de 0,17 m m-1, arranjadas em quatro blocos completos ao acaso. Palhas de milho e de trigo, picadas em fragmentos de 7,5 cm, foram distribuídas, nas parcelas, sobre solo recentemente preparado, em quantidades de 0,00, 0,05, 0,10, 0,20, 0,40 e 0,80 kg m-2. Em seguida, foi aplicada uma chuva simulada de intensidade média de 67 mm h-1 e duração de 90 min. As taxas de perdas de solo e água por erosão em entressulcos variaram ao longo da chuva, dependendo da quantidade de resíduo vegetal existente na superfície do solo, porém não foram observadas variações significativas em relação ao tipo de palha. A relação da erosão em entressulcos com a fração do solo coberto (dada em função da quantidade de palha) pode ser expressa por meio de uma equação exponencial. Por ser um modelo simples, com medidas de fácil obtenção, sugere-se esse modelo para estimar o subfator cobertura do solo em entressulcos por resíduos em contato direto com a superfície.

Calagem e adubação fosfatada para o arroz em solos inundados: I. teores de ferro e fósforo nos solos

A dinâmica do P em solos e sedimentos inundados tem grande significado ambiental e parece estar fundamentalmente associada às reações de oxirredução dos compostos de ferro. Com o objetivo de verificar os efeitos da calagem e da adubação fosfatada nos teores de Fe e P no solo, amostras de nove solos de várzeas do estado de Minas Gerais foram tratadas com dois níveis de calcário e seis níveis de fósforo. Após um período de incubação aeróbica, foram determinados os teores de Fe e P dos solos por extração com acetato de amônio, Mehlich-1 e oxalato de amônio. Os solos foram, então, inundados, determinando-se, periodicamente, os teores de fósforo pelo uso do papel aniônico. Verificou-se que a calagem e a adubação fosfatada tenderam a diminuir os teores de Fe e aumentar os teores de P extraível por acetato de amônio e pelo Mehlich-1. Em amostras recentemente inundadas, a calagem tendeu a aumentar o fósforo determinado pelo papel aniônico, ao passo que o contrário ocorreu após maior período de inundação das amostras de solo.

Utilização de características microbiológicas na avaliação da degradação ou recuperação de uma área sob mineração de ferro

O estado de degradação e, ou, recuperação de diferentes sítios de uma área de mineração de ferro no município de Mariana (MG) foi avaliado pela atividade microbiana, número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e população total de fungos e bactérias. Os substratos presentes em cada sítio, caracterizados como Rejeito de flotação (Rj), Solo superficial (SS), Subsolo (Ss), Subsolo com vegetação (SsV), Área em revegetação (AR) e Mata secundária (MS), foram amostrados na profundidade de 10-25 cm, retirando-se uma amostra composta, formada por oito amostras simples. A atividade microbiana foi avaliada pela evolução de CO2 em amostras ao natural e com adição de sacarose ou sacarose + uréia. Fez-se também a determinação de características químicas e teor de umidade. A colonização do substrato SsV por gramíneas e plantas de candeia (Vanillosmopsis erythropappa Schult. Bip.) foi acompanhada pelo número de esporos de FMA, teor de carbono orgânico e atividade microbiana. Os esporos de FMA só foram observados em áreas com vegetação. O armazenamento da camada superficial de solo (sítio SS) reduziu os teores de carbono orgânico, nitrogênio total, número de esporos de FMA e atividade microbiana. Nos substratos resultantes da atividade mineradora, houve necessidade do fornecimento conjunto de carbono e nitrogênio para estimular a atividade microbiana. As características microbiológicas avaliadas apresentaram valores maiores no sítio de mata secundária do que nos demais amostrados, indicando que aqueles em recuperação não possuíam o mesmo equilíbrio biológico. As avaliações microbiológicas do solo foram capazes de distinguir os estados de perturbação ou recuperação das diferentes áreas estudadas.

Características dos óxidos de ferro e de alumínio de diferentes classes de solos

Para avaliar as características dos óxidos de ferro e de alumínio, foram coletadas amostras de solos desenvolvidos de diferentes materiais de origem e estádios de desenvolvimento nos estados de MG, ES, RS e RR. A fração argila das amostras foi estudada por difratometria de raios-X (DRX), análise termodiferencial (ATD), análise termogravimétrica diferencial (ATGD) e microscopia eletrônica. Nos extratos resultantes da extração com oxalato de amônio (OA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Al, Si e microelementos, inclusive Fe. Em geral, a goethita (Gt) foi o principal óxido de ferro da fração argila. Apenas para os solos desenvolvidos de basalto e de arenito, verificou-se o predomínio de hematita (Hm). Os solos do Grupo Barreiras (ES) apresentaram os menores teores de óxidos de ferro em decorrência do intenso processo de desferrificação sofrido pelos sedimentos. Por ser a Gt um óxido hidratado, quanto maior a relação Gt/(Gt + Hm), maior o teor de água extraída pelo DCB (r = 0,70***). Os solos menos desenvolvidos, principalmente no horizonte C, apresentaram os maiores teores de material menos cristalino extraído pelo OA (chegando a 28% para a amostra 17) e os maiores valores para a relação FeOA/FeDCB. Este material menos cristalino é constituído principalmente por Al, com menor participação de Fe. Parte das amostras apresentou valores próximos para o diâmetro médio do cristal (DMC) da Gt nas direções (110) e (111), indicando formato isodimensional do mineral. Os maiores valores de DMC para a Hm resultaram na menor superfície específica em relação à Gt. A substituição isomórfica de Fe por Al (SI) na Gt foi consideravelmente superior à da Hm (média de 218 e 85 mmol mol-1, respectivamente). Com a entrada de Al na estrutura da Gt, verificou-se redução no tamanho, principalmente na direção do eixo Z (r entre SI e DMC(111) = -0,80***), e no grau de cristalinidade do mineral. As correlações entre teor de ferro e outros elementos extraídos pelo DCB foram altas e significativas. Os microelementos, como verificado para o Al, substituem isomorficamente o Fe na estrutura dos óxidos. O DMC da gibbsita (Gb) foi consistentemente superior ao dos óxidos de ferro. Por meio de observações em microscópio eletrônico, a Gb, na fração argila, apresentou o formato de pequenas placas retangulares e, na fração silte, verificou-se tendência de formato esférico.

Utilização do resíduo industrial ferkal na produção de mudas de Mimosa caesalpiniaefolia, em estéril de extração de argila, inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares e rizóbio

Realizou-se um experimento em casa de vegetação com o objetivo de avaliar os efeitos da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e, ou, rizóbio, associados à adição de resíduo da fabricação de ácido láctico (Ferkal), na produção de mudas de Mimosa caesalpiniaefolia (sabiá) em estéril de extração de argila. Foram utilizados vasos plásticos de 6 L que continham estéril de extração de argila, adicionado do resíduo Ferkal (nas concentrações de 0, 50, 100 e 200 g dm-3). Foram empregados seis tratamentos microbiológicos (FMAs nativos; FMA Glomus clarum; rizóbio; FMAs nativos + rizóbio; FMA G. clarum + rizóbio, e controle não inoculado). Após 103 dias, as mudas foram coletadas, e analisados o peso da matéria seca dos nódulos, a taxa de colonização micorrízica, o peso da matéria seca e os teores de N e P na parte aérea das mudas. Os resultados demonstraram que adição de Ferkal no tratamento-controle (sem inoculação) aumentou significativamente o teor de P. Entretanto, as melhores respostas foram obtidas nas mudas inoculadas com FMAs e, ou, rizóbio, que apresentaram, em relação ao controle, aumentos significativos no peso da matéria seca e nos teores de N e P da parte aérea das mudas, em quase todos os tratamentos inoculados. Os FMAs nativos foram mais eficientes que o FMA G. clarum em promover o crescimento de M. caesalpiniaefolia.

Caracterização de concreções ferro-manganosas de solos de calcário no norte do estado de Minas Gerais

As concreções ferro-manganosas, variáveis quanto ao diâmetro e formato, são comuns em solos desenvolvidos de calcário no norte de Minas Gerais. Normalmente, tendem a aumentar de tamanho com a profundidade nos Cambissolos e Vertissolos e a permanecer pequenas nos Latossolos, onde são mais lisas (menos corroídas) e mais arredondadas (lembrando chumbinho de caça). Com o objetivo de estudá-las, foram coletadas concreções (C) nos horizontes B de Latossolos Vermelhos; B e BC de Cambissolo e C de Vertissolo, agrupadas de acordo com o diâmetro médio (C1-Φ = 0,18 cm; C2-Φ = 0,53 cm; C3-Φ = 0,90 cm; C4-Φ = 1,75 cm), sendo C1 as concreções dos Latossolos e C2, C3 e C4 separações das concreções do Cambissolo e do Vertissolo. Tais concreções, após trituradas, foram caracterizadas química (extração de Fe e Mn com oxalato e DCB; ataque sulfúrico e ataque triácido) e mineralogicamente (difração de raios-X). Também foram coletadas amostras indeformadas dos solos que apresentavam concreções, as quais foram impregnadas para análise micromorfológica. A caracterização química das concreções revelou o ferro, a sílica e o manganês como os principais constituintes. Houve correlação significativa e negativa entre o diâmetro das concreções e o teor de ferro (r = -0,88), o que concorda com a literatura, bem como maior acúmulo de ferro nas concreções de menor diâmetro. Também houve correlação positiva entre o diâmetro e o teor de sílica (r = 0,96), fato explicado pelos teores de sílica encontrados nos solos e horizontes onde as concreções ocorrem. Para o manganês nenhuma correlação foi observada, o que contradiz dados de literatura, que revelam normalmente aumento do teor de manganês com o diâmetro. Observou-se, ainda, nas concreções, alguns elementos traços (Ba, Co, Ni, Pb). A quantificação de elementos traços demonstrou elevadas concentrações de manganês, com valores médios 40 vezes maiores que os encontrados nos solos, valores elevados de bário (em média 20 vezes maiores que nos solos) e que tendem a acompanhar o manganês (r = 0,99), o que também foi verificado para o Co (r = 0,99), Ni (r = 0,94), Pb (r = 0,99). A difração de raios-X revelou a presença de goethita como único óxido de ferro presente. Também foi detectada a presença de quartzo, caulinita, lithiophorita e traços de minerais 2:1 (possivelmente interestratificados ilita/esmectita). A micromorfologia revelou a presença de concreções (com organização interna concêntrica) e de nódulos ferro-manganosos. Observando do centro para a periferia, as camadas concêntricas das concreções variaram do preto ao amarelo-avermelhado, evidenciando a contribuição do manganês e a possível transformação dos óxidos de ferro, talvez de hematita para goethita. Alguns fragmentos de concreções presentes nos solos encontravam-se recapeados por novos aportes de ferro, indicando que o processo de difusão e concentração do ferro continuava ativo.