POTENTIAL PREDICTION OF ACID MINE DRAINAGE EMPLOYING LEACHING COLUMN KINETIC METHOD

• Main Author: LILIAN ROCIO ZEGARRA GUEVARA
• Other Authors: FRANCISCO JOSE MOURA
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2007
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=10536@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=10536@2

CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === A drenagem ácida de minas (DAM) é um problema ambiental capaz de comprometer a qualidade dos recursos hídricos, que decorre da oxidação de sulfetos. A adoção de medidas corretivas e/ou preventivas dependerá do programa de predição escolhido, este geralmente inclui testes do potencial de geração de acidez (método estático), e da velocidade com que ocorre o processo (método cinético). No presente trabalho avaliou-se o potencial de geração de DAM usando o teste de Balanço Ácido Base Modificada (BABM), e monitorou-se a qualidade da água da drenagem dos rejeitos, durante 23 semanas, usando o método das colunas de lixiviação segundo a Acid Drainage Technology Initiative, para amostras de rejeitos provenientes da Carbonífera Criciúma e da Carbonífera Metropolitana. As duas amostras da Carbonífera Criciúma (SRA e SRB) apresentaram potencial de geração de acidez e as amostras da Metropolitana apresentam um pequeno risco de gerar acidez, segundo os resultados do BABM. Porém os resultados do método cinético, para todos os casos, mostram valores de pH menores que 4 e valores crescentes para a concentração do SO4 -2, acidez e o Eh, que mostra que são geradoras de DAM. Deve se ter em conta que o teste de BABM não leva em consideração a cinética das reações para a produção de acidez e sua neutralização. Os valores de concentração para o Zn, Mn e Al excedem os padrões de qualidade de água (segundo a Resolução No 357, CONAMA). No caso do Pb, os resultados não foram conclusivos devido ao alto limite de detecção do equipamento. Utilizando o modelo do núcleo não reagido, a etapa controladora da taxa de oxidação para a pirita (de FeS2 a SO4 -2) para as amostras SRA e SRB foi transferência de massa através da camada limite, com tempos teóricos para conversão completa (t) de 2,7 e 1,6 anos respectivamente, para as condições ensaiadas. A outra amostra da Carbonífera Criciúma (VR) apresentou como etapa controladora nas semanas iniciais a transferência de massa através da camada cinza e nas semanas finais a reação química propriamente dita, sendo t estimado em 3,4 anos para as condições ensaiadas. === The acid rock mine drainage (ARD) arising from sulfides oxidation in mining areas is a serious environmental problem that markedly affects the quality of the surrounding water. Choosing the measure for remediation and/or preventing pollution effect depends on a suitable evaluation through a prediction program, it has principally tests of the acid generation potential (static method), and rate of the corresponding chemical reactions (kinetic methods). The present study aimed to evaluate the potential of ARD of wastes from two coal mines Criciúma and Metropolitana, using a Modified Acid Base Accounting (MABA) and evaluated the drainage water quality during 23 weeks using leaching columns test according Acid Drainage Technology Initiative protocol. According MABA results two coal mine Criciúma Samples (SRA e SRB) indicated an acid generation potential, and Metropolitana samples present a small risk to generate acidity. However the kinetic method results, for all the samples present pH < 4 and increasing concentrations values for SO4 -2, acidity and Eh that indicate acid generation potential. The MABA test does not consider the reaction rate of acid production and its neutralizations reactions. The concentrations values of Zn, Mn and Al exceeds water quality standard (Resolução No 357, CONAMA). In the case of Pb the results were inconclusives due to the equipment high detection limit for this element. Shrinking Core Model was used to determinate rate control to pyrite oxidation kinetic (de FeS2 a SO4 -2). SRA and SRB samples the layer diffusion control was the control rate, with complete conversion theoretical time (t) of 2.7 and 1.6 years, respectively, for the test conditions. The Criciúma Coal Mine sample (VR) presents product layer diffusion as control rate at the beginning weeks and then the chemical reaction was the control rate at the final weeks of the test and for this control the calculated t was 3.4 years for the test conditions.