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

Abstract

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.

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.