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

Effects of compaction and CaCO3 on the kinetics of pyrite oxidation in coal mining spoil

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Efeito da compactação e CaCO₃ na oxidação da pirita em estéril de mineração de carvão(¹)

Effects of compaction and CaCO₃ on the kinetics of pyrite oxidation in coal mining spoil

E. R. Soares^I; J. W. V. Mello^II; M. L. T. Corrêa^III; L. M. Costa^II; C. E. G. R. Schaefer^II

^IProfessor Titular da Universidade da Região de Campanha - URCAMP. Bagé (RS)

^IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa - UFV. Av. PH Rolfs, s/n. CEP: 36571-000 Viçosa (MG). E-mail: [e-mail]

^IIIDoutorando do Departamento de Solos, UFV

RESUMO

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.

Termos de indexação: drenagem ácida, sulfetos, compactação, calagem.

SUMMARY

Acid drainage, resulting from sulfide oxidation, is an environmental problem which may impair soil and water sources quality. Such impact may occur in several environments, but it is commonly related to coal mining. This work was carried out to study the kinetics of pyrite oxidation in coal mining spoil from Candiota (RS) Brazil, under different conditions of atmospheric O₂ access and pH. The study aimed to evaluate the possibility of adjusting carbonate dissolution rate to the sulfide oxidation rate in the spoil. The experimental units consisted of leaching flasks containing 100g of spoil with increasing CaCO₃ doses and compaction levels. The treatments were arranged in a completely randomized factorial design 4x4 (4 doses of CaCO₃ and 4 compaction levels), with three replications. The flasks were submitted to periodic leachings with 50mL of distilled water each two weeks, during eight months. The percolating solutions were analyzed for pH, S and Fe contents. Liming and compaction were found to affect the oxidation kinetics of the sulfides in the coal mining spoil. As compaction increased, it favored carbonate dissolution, increasing pH, as well as delaying sulfide oxidation, decreasing the sulfate and iron contents in the drainage water.

Index terms: Acid drainage, sulfides, compaction, liming.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em novembro de 2000

Aprovado em março de 2001

• ALVAREZ V., V.H. Caracterização química de solos. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1985. 77p.
• BEATON, J.D.; BURNS, G.R. & PLATOU, J. Determinations of sulphur in soils and plant material. Washington, D.C., 1968: The Sulphur Inst., 1968. (Tech. Bull, 14)
• CARUCCIO, F.T. & GEIDEL, G. Acid mine drainage; the laboratory & field settings. ANNUAL NATIONAL MEETING OF THE AMERICAN SOCIETY FOR SURFACE MINING AND RECLAMATION, 13., Knoxville, 1996, Workshop. Knoxville, Tenessee, 1996. 58p.
• EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUARIA. - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Manual de métodos de análises de solo. Rio de janeiro, 1979. não paginado.
• LINDSAY, W.L. Chemical equilibria in soil. New York, John Wiley & Sons, 1979. 439p.
• MELLO, J.W.V. & ABRAHÃO, V. Geoquímica da drenagem ácida. In: DIAS, L.E. & MELLO, J.W.V. Recuperação de áreas degradadas. Viçosa, Folha de Viçosa, 1998. p.45-57.
• NOGAMI, J.S. & VILLIBOR, D.F. Caracterização e classificação gerais de solos para pavimentação: limitações do método tradicional, apresentação de uma nova sistemática. In: Reunão Anual de Pavimentação, 15., Belo Horizonte, 1981. Anais. ABFV. 1981. 63p.
• SINGER, P.E. & STUMM, W. Acid mine drainage: The rate - determining. step. Science, 167:1121-1123, 1970.
• SOARES, E.R. Mobilização de metais pesados em materiais provenientes do complexo carboenergético da Candiota-RS. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1995. 56p. (Tese de Mestrado)
• SOARES, E.R.; MELLO, J.W.V.; COSTA L.M. & CORRÊA M.L.T. Drenagem ácida em materiais provenientes da mineração de carvão, de Candiota - RS. Geonomos, 5:67-72, 1997.
• SOARES, E.R. Oxidação de pirita e distribuição de metais pesados em depósitos carboníferos explorados em Candiota-RS. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1998. 146p. (Tese de Doutorado)

(1

) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor, apresentada à Universidade Federal de Viçosa - UFV.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Set 2014
• Data do Fascículo
  Mar 2002

Histórico

• Aceito
  Mar 2001
• Recebido
  Nov 2000