Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.0968
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

APLICAÇÃO DE OZÔNIO PARA REMOÇÃO DE MANGANÊS EM ÁGUAS DE DRENAGEM ÁCIDA DE MINA NA INB/CALDAS

OZONE APPLICATION FOR MANGANESE REMOVAL FROM ACID MINE DRAINAGE INB / CALDAS

Barolli, João Paulo; Ribeiro, Maurício de Almeida; Angiolleto, Elídio; Biazinil, Francisco; Martins, Márcio; Menasce, Samy; Lage Filho, Frederico de Almeida

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Resumo

Ozônio, alótropo do oxigênio, é encontrado na estratosfera e possui alto poder oxidante. Sua decomposição é espontânea e os radicais livres gerados apresentam potencial de oxidação elevado. Seu uso no tratamento de drenagem ácida de mina é emergente no Brasil e encontra-se em fase piloto nas Indústrias Nucleares do Brasil S.A. em parceria com a empresa Brasil Ozônio, a Fundação Parque de Alta Tecnologia da Região de Iperó e Adjacências e Universidade do Extremo Sul Catarinense, financiado pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social. Neste contexto, ozônio como agente oxidante trata eficazmente a drenagem ácida de mina nas águas captadas nos bota-foras, caracterizadas por pH ácido, alta concentração de manganês e ferro, entre outros metais. A aplicação de ozônio foi realizada em reatores acoplados a sistemas hidráulicos de recirculação por meio de bombas centrífugas em unidades projetadas em função da vazão de água de alimentação. O processo de otimização envolveu a variação da vazão de entrada de O 2 , vazão de alimentação de água, concentração de O 3 , recirculação da mistura água/O 3 e tempo de residência. Concentrações remanescentes de ferro, manganês, zinco, lantânio e cério foram monitoradas por ICP-OES após cada tratamento e comparadas com amostras de alimentação. A concentração inicial de manganês contida nas amostras variou de 20 até 89 mg/L. Após o tratamento com O 3 , a concentração final de Mn total encontrada ficou abaixo de 1,0 mg/L, abaixo do limite permitido pela resolução CONAMA 430/2011, que dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes.

Palavras-chave

Drenagem ácida de mina, Manganês, Ozônio.

Abstract

Ozone, allotrope of oxygen is found in the stratosphere and has high oxidizing activity and disinfection action. Its reduction to molecular oxygen is spontaneous and has high potential. The use of ozone in the treatment of acid mine drainage is emerging in Brazil and is found under the pilot phase in the Nuclear Industries of Brazil in partnership with BrasilOzônio company, Foundation Park of High Technology Iperó Region and adjacencies and University of Extremo Sul Catarinense, funded by the National Bank of Economic and Social Development. In this context, ozone as an oxidizing agent treats effectively acid mine drainage from waste rock piles, characterized by acidic pH, high concentration of manganese and iron, among other metals. Ozone application was performed in reactors coupled with recirculation systems by means of centrifugal pumps in a treatment system designed according to the feed water flow. The optimization process involved the variation of the input O 2 flow, feed water flow rate O 3 concentration , recirculation of the mixture water/O 3 and residence time. The remaining concentrations of iron, manganese, zinc, lanthanum and cerium were monitored by ICP-OES after each treatment and compared with control conditions. The initial concentration of manganese in the samples ranged from 20 to 89 mg/L. After ozone treatment the final total manganese concentration was below 1.0 mg/L, thus below the limit allowed by the CONAMA Resolution 430/2011, which establishes limits for effluent discharge standards and conditions.

Keywords

Acid mine drainage, Manganese, Ozone.

Referências

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