Remoção de manganês de drenagem ácida de mina utilizando carvão de osso

• Autor(a) principal: Dalila Chaves Sicupira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8TRL4M
• topic: Carvão de Osso; Manganês; Drenagem Ácida de Mina; Adsorção/Dessorção; Coluna de Leito Fixo; Engenharia metalúrgica

Um estudo em batelada e em leito fixo foi realizado com o objetivo de avaliar a viabilidade do uso de carvão de osso na remoção de manganês presente em efluentes de drenagem ácida de mina (DAM). Ensaios com solução sintética contendo apenas manganês também foram realizados para fins de comparação. Testes de equilíbrio revelaram que a capacidade máxima de adsorção de manganês baseada na equação de Langmuir foi de 22 mg g-1 para o efluente e 20 mg g-1 para a solução sintética. A cinética de adsorção de manganês em carvão de osso foi descrita pelo modelo de pseudo-segunda ordem. A remoção de manganês foi influenciada pelas variáveis operacionais razão sólido/líquido e pH da fase aquosa, sendo favorecida em valores de pH próximos da neutralidade. O efeito do tamanho das partículas e da temperatura foi não significativo para a faixa investigada. A difusão intrapartícula revelou-se a principal etapa limitante para a adsorção de manganês, mas a difusão da camada limite também pode afetar sua remoção em partículas menores. As seguintes variáveis operacionais foram avaliadas nos testes contínuos em leito fixo: massa de carvão de osso, vazão e pH inicial. Variações significativas na resistência à transferência de massa de manganês no carvão de osso foram identificadas utilizando o modelo de Thomas. Efeito significativo da massa de adsorvente foi observado apenas em testes com a solução sintética. Nenhuma mudança significativa no volume de ruptura foi observada para diferentes vazões. Aumentando-se o pH inicial de 2,96 para 5,50, o volume de trespasse foi aumentado. A capacidade máxima de adsorção de manganês calculado em testes contínuos foi 6,03 mg g-1 para o efluente e 26,74 mg g-1 para solução sintética. O estudo incluiu também testes de dessorção utilizando soluções de HCl, H2SO4 e água, mas resultados não promissores foram obtidos devido aos baixos níveis de dessorção associados a elevada perda de massa. Apesar disso, a remoção de manganês de efluentes de DAM usando carvão de osso como adsorvente é tecnicamente viável, atendendo a legislação ambiental. É interessante notar que utilizando carvão de osso para remover o manganês pode-se evitar a necessidade de correção do pH do efluente pós-tratamento com cal. Além disso, ele pode remover íons flúor e outros metais, sendo um material alternativo bastante interessante para tal aplicação.