O PROBLEMA DA REMOÇÃO DE ÍONS SULFATO NO REÚSO DE ÁGUAS TRATADAS DE DAM´s NO SUL DO BRASIL

Resumo

Uma série de estudos de tratamento de efluentes ácidos da mineração de carvão (DAMs) no sul do Brasil tem sido publicada nos últimos anos e operações industriais (ETE´s) já existem desde 2006. Entretanto, o destino da água tratada continua a ser discutido e o reuso para fins mais nobres é dificultada pela remoção ineficiente dos íons sulfato. O principal problema é diminuir a concentração de 1800 mg.L-1, (solubilidade das espécies tipo CaSO4), para valores limites de potabilidade e de qualidade de águas doces, de 250 mg.L-1 de SO4-2. Frente a este desafio técnico, que é mundial, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e discussão de uma nova alternativa técnica de precipitação de íons sulfato presentes em DAM de carvão, via interação desses ânions com espécies de alumínio em pH 4,5. A pesquisa incluiu estudos de caracterização dos precipitados coloidais em função do pH e da razão Al:SO4-2 (tamanho, MEV-EDS, DRX, FRX, potencial zeta) e estudos experimentais de remoção pelo processo PF-SL-precipitacão-floculação e sedimentação lamelar em nível de bancada e piloto. A distribuição do tamanho dos precipitados Al- SO4-2 em pH 4,5 variou entre partículas finas (<5 ?m) e agregados mais grossos com diâmetro médio de 30 ?m. O potencial zeta das espécies de alumínio em pH 4,5 foi reduzida de +35 mV para +23 mV na presença de íons sulfato em solução. Remoção dos íons SO4-2 maior que 70% foi obtida, em escala de bancada, em condições otimizadas e com uma concentração inicial de 1800 mg.L-1. Estudos de validação foram realizados no tratamento de efluentes da lavagem de carvão em uma unidade piloto PF-SL, com capacidade de tratamento de 1 m3.h-1 (5m3.m-2.h-1). Os resultados são discutidos em termos de parâmetros físico-químicos envolvidos e mostram que a alternativa PF-SL apresenta um grande potencial no reuso de águas sulfatadas na mineração.