Avaliação do uso de processos de separação por membranas na remoção de metais, recuperação de ácido sulfúrico e na geração de água de reúso a partir de efluente de indústria de mineração de ouro

• Autor(a) principal: Barbara Caroline Ricci
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9Y2J4T
• topic: Nanofiltração; Osmose inversa; Efluente do processo de oxidação sob pressão; Saneamento

Dentre os diversos efluentes líquidos gerados na mineração e no beneficiamento de minérios auríferos, aquele produzido na etapa de oxidação sob pressão (POX) merece destaque, uma vez que apresenta elevadas concentrações de metais pesados e ácido sulfúrico. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo investigar o desempenho dos processos de nanofiltração (NF) e osmose inversa (OI) no tratamento desse efluente, visando à recuperação de metais e ácido sulfúrico, além da geração de água de reúso industrial. Nos ensaios de NF e OI foram empregadas, respectivamente, as membranas MPF-34 e TFC-HR, fornecidas pela Koch Membrane Systems. O estudo foi dividido em três fases. Na primeira, avaliou-se a potencialidade da NF na separação do ácido sulfúrico dos sulfatos de níquel e cobalto e da OI na concentração de ácido sulfúrico. Soluções sintéticas foram utilizadas em ambos os processos nessa fase do trabalho. Para a NF, observou-se uma elevada permeação do ácido (~100%) e um elevado percentual de rejeição aos metais (>90%). Já para a OI, verificou-se coeficientes de rejeição ao ácido superiores a 88%, para soluções sintéticas com pH acima de 1. Os resultados obtidos nessa etapa indicaram que os processos de NF e OI podem ser associados no tratamento de soluções ácidas contaminadas com metais. Na segunda fase, a conjugação dos processos de NF e OI como rota de tratamento do efluente do POX foi avaliada. A associação desses processos possibilitou: a recuperação de uma corrente purificada de ácido; a produção de uma corrente enriquecida em metais; a geração de água de reúso, com baixa condutividade, reduzido teor de sólidos totais e contaminantes; e a redução da demanda de cal para neutralização. Na última fase do estudo, avaliou-se o efeito da exposição ao efluente nas características das membranas de MPF-34 e TFC-HR. Com esse objetivo, as membranas foram imersas no efluente e em soluções ácidas durante um período de 8 semanas, de forma a simular a exposição contínua ao efluente. Para a membrana MPF-34, após 8 semanas de exposição ao efluente, observou-se uma redução de 33% nos coeficientes de rejeição dos metais cobalto e níquel. Assim, tendo em vista a rota de tratamento avaliada, a redução da seletividade da membrana de NF resultaria na obtenção de um ácido com um menor grau de pureza, além da perda de uma parcela dos metais nobres no permeado. Dessa maneira, para a aplicação industrial da rota, a busca por uma membrana de NF de maior estabilidade deverá ser realizada. Já os resultados encontrados para a membrana TFC-HR indicaram que essa apresentou uma boa estabilidade às condições ácidas empregadas no estudo, exibindo potencial para uma aplicação em escala real.