Efeito da compactação e CaCO3 na oxidação da pirita em estéril de mineração de carvão

A drenagem ácida, provocada pela oxidação de sulfetos, é um problema ambiental capaz de comprometer a qualidade dos solos e recursos hídricos. Tal impacto pode ocorrer em vários ambientes, estando relacionado principalmente com a mineração de carvão. O presente trabalho foi realizado para estudar a cinética de oxidação da pirita, em estéril de mineração do carvão de Candiota - RS, sob diferentes condições de acesso do O2 atmosférico e pH. O estudo buscou avaliar a possibilidade de ajustar a taxa de dissolução do carbonato à taxa de oxidação dos sulfetos, dificultando o contato do ar atmosférico com os sulfetos presentes no estéril. As unidades experimentais constaram de frascos de lixiviação que continham 100g do estéril e doses crescentes de CaCO3, tendo sido o material submetido a diferentes níveis de compactação. Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente casualizado, fatorial4x4 (quatro doses de CaCO3 e quatro níveis de compactação), com três repetições. Os frascos que continham o material foram, então, submetidos a lixiviações periódicas com 50mL de água destilada, a cada duas semanas, por um período de oito meses. Nas soluções lixiviadas, foram determinados o pH e os teores de S e Fe. Verificou-se que o uso de carbonato e a compactação interferiram na cinética de oxidação dos sulfetos presentes no estéril. O aumento da compactação favoreceu a dissolução do carbonato, aumentando o pH, ao mesmo tempo que retardou a oxidação dos sulfetos, com diminuição dos teores de sulfato e ferro nas águas de drenagem.

Nota sobre una localidad con pirita (Sta. Creu d'Olorde, Barcelona)

Se estudia la situación geolgóica y las características de yacimiento de una localidad con pirita (Santa Creu d'Olorde, Barcelona). Las muestras mineralógicas y petrológicas son estudiadas mediante las técnicas, de luz reflejada, difractometría y espectrografia por fluorescencia de rayos X.

Adsorção de xantatos sobre pirita

This paper presents a study of adsorption of xanthate with alkyl chain of two (C2XK), four (C4XK) and eight (C8XK) atoms of carbon, on pyrite from Santa Catarina, Brazil. The results showed that pyrite surface changes from hydrophilic to hydrophobic when xanthate is adsorbed increasing the contact angle to 35º for C2XK, and to 90º for C4XK and C8XK. The rate of flotation of pyrite particles after adsorption increases with the increase of the number of carbon atoms in the alkyl chain in agreement with the results of contact angle measurements.

Estudo da dissolução oxidativa microbiológica de uma complexa amostra mineral contendo pirita (FeS2), Pirrotita (Fe1-xS) e Molibdenita (MoS2)

This work aims to study the oxidation of a complex molybdenite mineral which contains pyrite and pyrrotite, by Acidithiobacillus ferrooxidans. This study was performed by respirometric essays and bioleaching in shake flasks. Respirometric essays yielded the kinetics of mineral oxidation. The findings showed that sulfide oxidation followed classical Michaelis-Menten kinetics. Bioleaching in shake flasks allowed evaluation of chemical and mineralogical changes resulting from sulfide oxidation. The results demonstrated that pyrrotite and pyrite were completely oxidized in A. ferrooxidans cultures whereas molybdenite was not consumed. These data indicated that molybdenite was the most recalcitrant sulfide in the sample.

Aislamiento y caracterización de cepas de Thiobacillus Ferroxidans con alta resistencia a arsénico y su utilización en la recuperación de oro a partir de concentrados de pirita y arsenopirita

Tesis (Doctorado en Ciencias con Especialidad en Biotecnología) UANL

Estudo da dissolução oxidativa microbiológica de uma complexa amostra mineral contendo pirita (FeS2), pirrotita (Fe 1-XS) e molibdenita (MoS2)

This work aims to study the oxidation of a complex molybdenite mineral which contains pyrite and pyrrotite, by Acidithiobacillus ferrooxidans. This study was performed by respirometric essays and bioleaching in shake flasks. Respirometric essays yielded the kinetics of mineral oxidation. The findings showed that sulfide oxidation followed classical Michaelis-Menten kinetics. Bioleaching in shake flasks allowed evaluation of chemical and mineralogical changes resulting from sulfide oxidation. The results demonstrated that pyrrotite and pyrite were completely oxidized in A. ferrooxidans cultures whereas molybdenite was not consumed. These data indicated that molybdenite was the most recalcitrant sulfide in the sample.

Avaliação da atividade oxidativa do Acidithiobacillus ferrooxidans sobre uma mistura composta de diferentes proporções dos sulfetos minerais pirita e calcopirita

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização e classificação de solos tiomórficos da várzea do rio Coruripe, no estado de Alagoas

Com objetivo de caracterizar e classificar solos com problemas de tiomorfismo na várzea do rio Coruripe, Zona Úmida Costeira do estado de Alagoas, foram selecionados seis perfis na área pertencente à Usina Coruripe, onde está instalado um sistema de drenagem. Os solos foram morfologicamente caracterizados e, nas amostras de cada horizonte, foram determinados: granulometria, densidade global e das partículas, porosidade total, pH (H2O e KCl), matéria orgânica, bases trocáveis e CTC, sulfato solúvel e condutividade elétrica. As diferenças entre os perfis estudados foram determinadas principalmente pela espessura, teor de carbono orgânico e grau de decomposição do material orgânico dos horizontes superficiais e refletem o arranjamento dos solos na paisagem. Os solos apresentaram altos teores de matéria orgânica, com valores entre 17 a 77% da massa do solo, que determinaram as propriedades físicas, a despeito da textura muito argilosa dos perfis. Os horizontes sulfúricos ocorreram à profundidade entre 45 e 90 cm, nos Gleissolos, e entre 15 e 43 cm, nos Organossolos. A capacidade de troca de cátions é muito alta em todos os perfis em virtude dos altos teores de matéria orgânica. Hidrogênio e alumínio são os cátions dominantes, conferindo o caráter distrófico aos perfis 2, 3 e 6 e álico aos perfis 1, 4 e 5. A condutividade elétrica apresentou valores elevados (≥ 4,0 dS m-1) em apenas alguns dos horizontes sulfúricos, em virtude da presença do hidrogênio em solução, liberado com a oxidação da pirita e formação de ácido sulfúrico. Com base nos resultados obtidos, os solos estudados foram classificados como: Gleissolo Tiomórfico Hístico típico álico; Gleissolo Tiomórfico Húmico típico distrófico; Organossolo Tiomórfico Sáprico térrico distrófico; Organossolo Tiomórfico Sáprico térrico álico; Organossolo Tiomórfico Hêmico térrico álico; Organossolo Tiomórfico Hêmico térrico distrófico. Os critérios estabelecidos no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos mostraram-se adequados à classificação dos solos estudados.

Avaliação de três áreas de solo construído após mineração de carvão a céu aberto em Lauro Müller, Santa Catarina

Em solos construídos após mineração de carvão, a contaminação das camadas superficiais com pirita provoca intensa acidificação do solo, acelera a intemperização de minerais, eleva os teores de Al e Mn e aumenta a lixiviação de bases. O presente trabalho avaliou características químicas, teor de argila e mineralogia, bem como a variabilidade espacial para algumas dessas características em três áreas de solos construídos após mineração de carvão a céu aberto no município de Lauro Müller, Santa Catarina. As três áreas selecionadas apresentavam diferenças no modo de construção topográfico. A primeira, denominada Mina Juliana (MJ), foi construída em 1996, utilizando material (sólum, regolito argiloso e rocha) que foi separado e estocado antes da mineração, conforme previsto no plano de reabilitação. A segunda, denominada Mina do Apertado (MA), foi construída, em 1996, usando, como material de cobertura, o sólum proveniente do decapeamento de um morro adjacente à área. A terceira área, denominada Mina Rio do Meio (MRM), sofreu apenas construção topográfica em 1983, com mistura de resíduos de pirita de carvão e rochas de várias camadas. Amostras de solo foram coletadas em sistema de grade de pontos, em três profundidades, sendo analisados o pH em água, teores de Ca, Mg, K e Al trocáveis, H + Al e condutividade elétrica. Em amostras selecionadas, analisaram-se alguns metais pesados e a mineralogia da fração argila. Análises efetuadas em dois perfis de solo representativos das condições anteriores à mineração foram utilizados, para comparação. Todas as áreas apresentaram grande dispersão de valores para características químicas e teor de argila dos solos entre os pontos amostrados. O processo de construção do solo que resultou em maior uniformidade destas características e melhores condições para o estabelecimento de espécies vegetais foi o da área MJ. O solo da área MA, graças à mistura de resíduos de carvão piritoso com o solo superficial, está em franco processo de acidificação e contém alta concentração de sais. O solo da área MRM, em virtude do abandono e do longo período de exposição de resíduos piritosos na camada superficial, mostra elevada acidez, tendo já sofrido intensa lixiviação dos sais. As únicas variáveis testadas que apresentaram modelo definido para semivariância foram Al trocável, H + Al e argila, cujo alcance variou de 50 a 70 m.

Mineralogia e físico-química dos solos de mangue do rio Iriri no canal de Bertioga (Santos, SP)

A influência de condições halomórficas, hidromórficas e sulfato redutoras na mineralogia da fração argila e na geoquímica de três solos de mangue foi estudada no manguezal do rio Iriri. A partir de uma transeção, foram escolhidos três perfis representativos dos solos de mangue da área nos quais foram descritas as condições geoquímicas e sua conseqüência sobre a mineralogia de seus respectivos solos. A análise mineralógica (DRX e EDS) e as condições físico-químicas encontradas revelam a ocorrência de processos de piritização na área de estudo. A assembléia mineralógica está composta tanto por argilominerais alóctones (caulinitas, micas e esmectitas) como por argilominerais autóctones (micas, esmectitas e pirita). A partir de evidências provenientes da DRX e EDS, especula-se a formação de glauconita nestes solos. As condições de halomorfia e hidromorfia determinam valores de Eh e pH sob os quais elementos como Fe2+ e SO encontram-se livres na solução do solo com tendência à estabilidade da pirita (FeS2), favorecendo, portanto, o processo da piritização.

Cinza e carbonato de cálcio na mitigação de drenagem ácida em estéril de mineração de carvão

A drenagem ácida é um problema ambiental, não-exclusivo, mas comumente associado à mineração do carvão e decorrente da oxidação de sulfetos, como a pirita, presente nos estéreis e rejeitos da mineração. A cinza derivada da queima do carvão constitui um resíduo, de utilização ainda limitada, no Brasil, mas que apresenta potencial de neutralização da acidez. Desse modo, estudou-se a possibilidade de utilização de cinzas da combustão do carvão mineral em combinação com carbonato de cálcio (CaCO3) para correção da drenagem ácida decorrente da oxidação de pirita em estéril da mineração de carvão de Candiota (RS). Amostras de 50 g do material estéril que continha pirita foram tratadas com 16 combinações de cinza da combustão do carvão e CaCO3 e acondicionadas em frascos de lixiviação. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, fatorial 4 x 4 (quatro doses de CaCO3 e quatro doses de cinza), em três repetições. Os frascos foram submetidos a lixiviações periódicas com água destilada, a cada duas semanas, durante oito meses. Os lixiviados foram caracterizados quanto ao pH, acidez livre e concentrações de S, Si e Fe. Os resultados demonstraram que: o uso da cinza do carvão de Candiota não é viável, tanto por apresentar baixa capacidade de neutralização da acidez quanto por diminuir a eficiência do CaCO3. Após oito meses de intemperismo simulado, apenas 11 % dos sulfetos foram oxidados na ausência de carbonato e cinzas. O uso de carbonato e, em menor grau, de cinza, acelerou a taxa de oxidação dos sulfetos. A oxidação da pirita contida nas amostras ocorreu com maior velocidade nos dois primeiros meses de intemperismo simulado; desse modo, recomenda-se o uso de calcário logo após a exposição do estéril da mineração, visando minimizar a drenagem ácida. Pesquisas, de longo prazo, que visem à otimização das doses de CaCO3 e ao uso de outros corretivos na mitigação da drenagem ácida devem ser estimuladas.

El depósito volcanogénico de Cu-Zn-Pb-Au El Cobre, Cuba Oriental: estructura y mineralogía

El depósito "El Cobre" encaja en series volcanosedimentarias del arco de islas Paleógeno de Cuba Oriental. Los tipos de mineralización presentes son estratiforme, estratoligada y filoniana. Los depósitos estratiformes (anhidrita, barita o criptomelana) se formaron por precipitación de fluidos hidrotermales en un fondo submarino. La mineralización filoniana constituye la zona de raíz de los depósitos estratiformes, presentando morfología de stockwork en sectores superficiales, pero hacia los sectores profundos disminuye la anchura de la zona mineralizada. En ella predominan pirita y calcopirita en asociación con cuarzo, excepto en algunos filones más superficiales en donde predomina esfalerita asociada a anhidrita. Las alteraciones asociadas son cloritización y silicificación en los sectoresmás profundos; en los más superficiales se dan sericitización y caolinitización. La mineralización estratoligada es contemporánea con la mineralización filoniana y se produce por reemplazamiento de diversos niveles favo r a bles de la serie: calizas en la parte inferior y el nivel exhalativo de sulfato en la parte superior (donde se producen las concentraciones de oro más elevadas del depósito). En base a los tipos de mineralización presentes y de acuerdo al carácter singenético de los depósitos con las rocas vulcanosedimentarias de la secuencia media del Grupo El Cobre, se propone un modelo de formación exhalativo vulcanogénico en un contexto geodinámico de arco de islas, similar al modelo Kuroko.

AVALIAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA DO RESÍDUO DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO O descarte de grandes quantidades de resíduos de mineração de carvão modifica quimicamente o solo e isso pode alterar a estrutura e atividade da fauna edáfica. Objetivou-se estudar os efeitos ecotoxicológicos das deposições de resíduo piritoso (carvão mais a pirita) em dois solos, coletados em Santa Catarina, Argissolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Háplico, nas doses de 0; 2,5; 5; 10 e 20 % desse resíduo. Os testes realizados foram sobrevivência e reprodução de Enchytraeus crypticus e de germinação comAvena sativa e Lotus corniculatus. O valor de pH, independentemente do tipo do solo, diminuiu à medida que aumentou a dose de resíduo piritoso. O resíduo piritoso na menor dose resultou em efeitos negativos ao E. crypticus, como redução na taxa sobrevivência de adultos e nenhuma reprodução. Nos testes de sobrevivência e reprodução de enquitreídeos, o valor de LC50 (concentração estimada que pode causar efeitos negativos na sobrevivência e germinação em 50 % de um grupo de organismos) ficou abaixo 4 % e EC50 (efeitos negativos na reprodução) <2,5 % para os dois solos, respectivamente. A exposição de A. sativa aos dois solos não expressou efeito tóxico para L. corniculatus, no Nitossolo. Porém, no Argissolo, a contaminação causou efeitos na menor dose para L. corniculatus. No teste de germinação de sementes, somente L. corniculatus apresentou sensibilidade no Argissolo Vermelho-Amarelo (LC50<4 %). A elevada sensibilidade dos organismos do solo avaliado à aplicação do resíduo piritoso influenciou-os negativamente, tanto em um curto período de tempo quanto em longo prazo.