Estudo para eliminar metais radioativos e outros de efluentes industriais pode recuperar águas para uso agrícola ou industrial
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| Formaat: | Online |
| Gepubliceerd in: |
2003
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Metal Radioativo Água Produção agrícola Marcelo Souza de Carvalho Elizabeth de Magalhães Massena Ferreira Estudo para eliminar metais radioativos e outros de efluentes industriais pode recuperar águas para uso agrícola ou industrial |
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Marcelo Souza de Carvalho Elizabeth de Magalhães Massena Ferreira |
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Estudo para eliminar metais radioativos e outros de efluentes industriais pode recuperar águas para uso agrícola ou industrial |
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estudo para eliminar metais radioativos e outros de efluentes industriais pode recuperar águas para uso agrícola ou industrial |
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A pesquisa mostra a forma como eliminar metais radioativos e outros de fluentes industriais e como recuperar águas para uso agrícola ou industrial. |
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As vantagens quanto ao uso da tecnologia ficam evidenciadas na descrição dos impactos científico, econômico, tecnológico e social.
Merece destaque a versatilidade da tecnologia, uma vez que os processos de microextração e de uso de EPU podem ser otimizados como soluções de baixo investimento para o tratamento de efluentes com pequena carga de metais.
Essa versatilidade atende às necessidades de indústrias de pequeno porte (metalúrgicas, químicas, curtumes) ou de grande porte (mineradoras, papel/celulose, cloroquímica, petróleo).
Outro ponto forte do projeto é sua natureza multidisciplinar. Por se tratar de desenvolvimento de tecnologia para tratamento de efluentes com baixos teores de metais, o estudo encontra ressonância em pesquisas/processos de outros Institutos da CNEN, MCT e/ou Fundos Setoriais.
Além disso a tecnologia, especificamente, sinaliza possibilidades de investimento de baixo custo, tornando-se acessível para mineradoras com problemas de drenagem ácida no país e no exterior e para indústrias com efluentes de baixos teores.
Outra vantagem é que possibilita agregar valor ao usuário da tecnologia, seja comercializando o urânio ou os metais recuperados, seja reutilizando-os nos seus processos e ainda minimizando custos derivados da necessidade de corrigir impactos ambientais.
Finalmente, abre-se a possibilidade de viabilizar o uso da água tratada (sem carga de metais radioativos ou pesados) na agricultura, ou de lhe dar descarte mais seguro. A colocação, ao ar livre, de rejeitos sólidos provenientes de atividades de mineração (a chamada ganga) é hoje em dia um sério problema ambiental em escala mundial, principalmente devido ao problema da drenagem ácida. Este fenômeno ocorre na ganga de minério que contém minerais ricos em enxofre (na forma de sulfetos). O resíduo mineral sulfetado sofre um processo de oxidação natural e, em contato com a água de chuva, umidade ou por um modo induzido, produz ácido sulfúrico no local. O ácido produzido dilui-se na água e solubiliza (isto é, transforma numa solução líquida) os metais pesados, como urânio e outros, eventualmente presentes na ganga, mesmo que em quantidades mínimas. Os metais são então transportados através da drenagem dessa água (drenagem ácida). Esta mistura de ácido e metais pesados tem caráter nocivo e pode alcançar os mananciais ou mesmo os lençóis freáticos (depósitos de água subterrâneos) da região, comprometendo o ambiente. No Brasil a drenagem ácida ocorre principalmente nas minas da região carbonífera do sul do país e na mina de urânio de Poços de Caldas (MG), entre outros locais. Em Poços de Caldas, as águas drenadas por esse processo, contém entre 5 e 12 miligramas de urânio por litro. Estas águas contaminadas são acumuladas nas chamadas bacias de efluentes (crateras abertas durante a exploração da mina) e representam um passivo ambiental (isto é, poluição resultante de algum processo artificial e para o qual ainda não se tem uma solução eficaz para a neutralização do risco ambiental). O passivo, nesse caso, também tem características de rejeito radioativo. É importante destacar aqui que a indústria responsável pela mina de Poços de Caldas aplica um processo químico clássico para o tratamento desse efluente. O processo porém tem um custo elevado e não possibilita a recuperação do urânio presente no efluente. Para lidar com um desafio ambiental como este, pesquisadores do Instituto de Engenharia Nuclear (IEN) da CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear pretendem aplicar os conhecimentos tecnológicos desenvolvidos pelo Laboratório de Separação e Pré-concentração de Metais do Instituto, para o tratamento de efluentes de baixos teores (isto é, que contém pequenas quantidades de metais pesados). Tais conhecimentos permitem, também, recuperar o urânio, o tório, e outros metais estratégicos dos efluentes de mineração e/ou industriais. Além disso, viabilizam um uso adequado do efluente tratado, produzindo água livre de elementos contaminantes, que pode ser reutilizada na irrigação agrícola. Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_1.jpg Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_2.jpg Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_3.jpg Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_4.jpg O custo dos processos clássicos de separação ou pré-concentração de urânio (isto é, processos como a precipitação ou extração por solvente) são elevados e portanto tecnologicamente contra-indicados para casos em que se pretende recuperar o metal presente em baixas concentrações nos efluentes (menos de 80 miligramas por litro). Os procedimentos adotados atualmente separam o urânio, através da precipitação por adição de cal, gerando como subproduto, um precipitado, como é conhecido, que também é um passivo ambiental: lama radioativa. Por outro lado, as pesquisas para tratamento de efluentes com baixos teores de metal vêm merecendo a atenção dos mais diversos centros tecnológicos em todo o mundo. Há cerca de uma década, o Instituto de Engenharia Nuclear passou a investir esforços no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias visando a recuperação de metais de interesse nuclear e estratégico. Mais recentemente foi desenvolvida a tecnologia de microextração com ejetor, aplicada ao tratamento de efluentes de baixo teor (gerando uma tese de doutorado, um depósito de patente e uma dissertação de mestrado). O princípio básico da microextração em ejetor consiste em fazer dispersar o reagente extrator (isto é, o reagente orgânico responsável pela reação que possibilita a extração do urânio ou de outro metal), na forma de micro gotas, no fluido efluente (em geral água) que contém o metal contaminante. As pequenas áreas das gotas em que é fragmentado o extrator (dispersado no efluente), contribuem para um aumento na superfície de contato entre ambos. De fato, quanto menores as gotas, maior sua distribuição ou dispersão no efluente, com maior quantidade de gotas por volume. Esse artifício, aumenta muito o processo de transferência de massa (que é a forma como o metal passa do efluente para o extrator) favorecendo a extração do metal. A escolha adequada do sistema extrator é determinante para a eficácia do processo, que depende do tipo (natureza) do reagente orgânico extrator (que pode ser puro ou diluído em outro reagente que não tem afinidade com o metal, mas diminui o grau de solubilização do reagente extrator na água). A este respeito é preciso dizer que na última década consolidou-se, no IEN, a utilização das Espumas de Poliuretano (EPU) como material tecnologicamente adequado para a recuperação de metais. A eficácia das EPU nessa função foi demonstrada por teses de doutorado que investigaram processos de recuperação de metais como o gálio e de separação de outros, como o índio, presentes em resíduos industriais. Vários artigos e outras teses foram publicadas por pesquisadores e tecnólogos vinculados ao IEN difundindo conhecimento científico e tecnológico sobre o uso das EPU e da microextração com ejetor. Dando continuidade à utilização dessa tecnologia, a presente linha de pesquisa pretende: 1. disponibilizar a tecnologia de microextração em ejetor (patente já solicitada pelo IEN) para a recuperação de urânio, tório e outros metais pesados presentes em efluentes de mineração afetados pela drenagem ácida; 2. avaliar a aplicação da tecnologia de microextração na recuperação de urânio dos efluentes do processo industrial de separação do metal; 3. comparar o processo de microextração com ejetor com o de extração através de EPU para o tratamento de efluentes industriais; 4. aplicar esses processos na solução de problemas ambientais relativos ao tratamento de efluentes com baixos teores de metais em atividades mineradoras e indústrias metalúrgicas; 5. avaliar a qualidade do efluente tratado para uso na agricultura e/ou indicar sua destinação final; e 6. transferir a tecnologia para as indústrias e o setor produtivo. |
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Comissão Nacional de Energia Nuclear |
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2003 |
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2003-08-14 |
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251642024-10-01T19:00:43Z1[CeS] Textos de divulgação Estudo para eliminar metais radioativos e outros de efluentes industriais pode recuperar águas para uso agrícola ou industrial Marcelo Souza de Carvalho Elizabeth de Magalhães Massena Ferreira Metal Radioativo Água Produção agrícola Comissão Nacional de Energia Nuclear 2003-08-14 CAPA.png vignette : https://repositorio.canalciencia.ibict.br/files/large/30bb6756d9abdc61dee5d189968c269ab6f2344b.jpg As vantagens quanto ao uso da tecnologia ficam evidenciadas na descrição dos impactos científico, econômico, tecnológico e social. Merece destaque a versatilidade da tecnologia, uma vez que os processos de microextração e de uso de EPU podem ser otimizados como soluções de baixo investimento para o tratamento de efluentes com pequena carga de metais. Essa versatilidade atende às necessidades de indústrias de pequeno porte (metalúrgicas, químicas, curtumes) ou de grande porte (mineradoras, papel/celulose, cloroquímica, petróleo). Outro ponto forte do projeto é sua natureza multidisciplinar. Por se tratar de desenvolvimento de tecnologia para tratamento de efluentes com baixos teores de metais, o estudo encontra ressonância em pesquisas/processos de outros Institutos da CNEN, MCT e/ou Fundos Setoriais. Além disso a tecnologia, especificamente, sinaliza possibilidades de investimento de baixo custo, tornando-se acessível para mineradoras com problemas de drenagem ácida no país e no exterior e para indústrias com efluentes de baixos teores. Outra vantagem é que possibilita agregar valor ao usuário da tecnologia, seja comercializando o urânio ou os metais recuperados, seja reutilizando-os nos seus processos e ainda minimizando custos derivados da necessidade de corrigir impactos ambientais. Finalmente, abre-se a possibilidade de viabilizar o uso da água tratada (sem carga de metais radioativos ou pesados) na agricultura, ou de lhe dar descarte mais seguro. A colocação, ao ar livre, de rejeitos sólidos provenientes de atividades de mineração (a chamada ganga) é hoje em dia um sério problema ambiental em escala mundial, principalmente devido ao problema da drenagem ácida. Este fenômeno ocorre na ganga de minério que contém minerais ricos em enxofre (na forma de sulfetos). O resíduo mineral sulfetado sofre um processo de oxidação natural e, em contato com a água de chuva, umidade ou por um modo induzido, produz ácido sulfúrico no local. O ácido produzido dilui-se na água e solubiliza (isto é, transforma numa solução líquida) os metais pesados, como urânio e outros, eventualmente presentes na ganga, mesmo que em quantidades mínimas. Os metais são então transportados através da drenagem dessa água (drenagem ácida). Esta mistura de ácido e metais pesados tem caráter nocivo e pode alcançar os mananciais ou mesmo os lençóis freáticos (depósitos de água subterrâneos) da região, comprometendo o ambiente. No Brasil a drenagem ácida ocorre principalmente nas minas da região carbonífera do sul do país e na mina de urânio de Poços de Caldas (MG), entre outros locais. Em Poços de Caldas, as águas drenadas por esse processo, contém entre 5 e 12 miligramas de urânio por litro. Estas águas contaminadas são acumuladas nas chamadas bacias de efluentes (crateras abertas durante a exploração da mina) e representam um passivo ambiental (isto é, poluição resultante de algum processo artificial e para o qual ainda não se tem uma solução eficaz para a neutralização do risco ambiental). O passivo, nesse caso, também tem características de rejeito radioativo. É importante destacar aqui que a indústria responsável pela mina de Poços de Caldas aplica um processo químico clássico para o tratamento desse efluente. O processo porém tem um custo elevado e não possibilita a recuperação do urânio presente no efluente. Para lidar com um desafio ambiental como este, pesquisadores do Instituto de Engenharia Nuclear (IEN) da CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear pretendem aplicar os conhecimentos tecnológicos desenvolvidos pelo Laboratório de Separação e Pré-concentração de Metais do Instituto, para o tratamento de efluentes de baixos teores (isto é, que contém pequenas quantidades de metais pesados). Tais conhecimentos permitem, também, recuperar o urânio, o tório, e outros metais estratégicos dos efluentes de mineração e/ou industriais. Além disso, viabilizam um uso adequado do efluente tratado, produzindo água livre de elementos contaminantes, que pode ser reutilizada na irrigação agrícola. Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_1.jpg Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_2.jpg Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_3.jpg Estudo_para_eliminar_metais_radioativos_4.jpg O custo dos processos clássicos de separação ou pré-concentração de urânio (isto é, processos como a precipitação ou extração por solvente) são elevados e portanto tecnologicamente contra-indicados para casos em que se pretende recuperar o metal presente em baixas concentrações nos efluentes (menos de 80 miligramas por litro). Os procedimentos adotados atualmente separam o urânio, através da precipitação por adição de cal, gerando como subproduto, um precipitado, como é conhecido, que também é um passivo ambiental: lama radioativa. Por outro lado, as pesquisas para tratamento de efluentes com baixos teores de metal vêm merecendo a atenção dos mais diversos centros tecnológicos em todo o mundo. Há cerca de uma década, o Instituto de Engenharia Nuclear passou a investir esforços no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias visando a recuperação de metais de interesse nuclear e estratégico. Mais recentemente foi desenvolvida a tecnologia de microextração com ejetor, aplicada ao tratamento de efluentes de baixo teor (gerando uma tese de doutorado, um depósito de patente e uma dissertação de mestrado). O princípio básico da microextração em ejetor consiste em fazer dispersar o reagente extrator (isto é, o reagente orgânico responsável pela reação que possibilita a extração do urânio ou de outro metal), na forma de micro gotas, no fluido efluente (em geral água) que contém o metal contaminante. As pequenas áreas das gotas em que é fragmentado o extrator (dispersado no efluente), contribuem para um aumento na superfície de contato entre ambos. De fato, quanto menores as gotas, maior sua distribuição ou dispersão no efluente, com maior quantidade de gotas por volume. Esse artifício, aumenta muito o processo de transferência de massa (que é a forma como o metal passa do efluente para o extrator) favorecendo a extração do metal. A escolha adequada do sistema extrator é determinante para a eficácia do processo, que depende do tipo (natureza) do reagente orgânico extrator (que pode ser puro ou diluído em outro reagente que não tem afinidade com o metal, mas diminui o grau de solubilização do reagente extrator na água). A este respeito é preciso dizer que na última década consolidou-se, no IEN, a utilização das Espumas de Poliuretano (EPU) como material tecnologicamente adequado para a recuperação de metais. A eficácia das EPU nessa função foi demonstrada por teses de doutorado que investigaram processos de recuperação de metais como o gálio e de separação de outros, como o índio, presentes em resíduos industriais. Vários artigos e outras teses foram publicadas por pesquisadores e tecnólogos vinculados ao IEN difundindo conhecimento científico e tecnológico sobre o uso das EPU e da microextração com ejetor. Dando continuidade à utilização dessa tecnologia, a presente linha de pesquisa pretende: 1. disponibilizar a tecnologia de microextração em ejetor (patente já solicitada pelo IEN) para a recuperação de urânio, tório e outros metais pesados presentes em efluentes de mineração afetados pela drenagem ácida; 2. avaliar a aplicação da tecnologia de microextração na recuperação de urânio dos efluentes do processo industrial de separação do metal; 3. comparar o processo de microextração com ejetor com o de extração através de EPU para o tratamento de efluentes industriais; 4. aplicar esses processos na solução de problemas ambientais relativos ao tratamento de efluentes com baixos teores de metais em atividades mineradoras e indústrias metalúrgicas; 5. avaliar a qualidade do efluente tratado para uso na agricultura e/ou indicar sua destinação final; e 6. transferir a tecnologia para as indústrias e o setor produtivo. Eliminação de elementos radioativos naturais e de metais pesados em efluentes de mineração visando o uso agrícola das águas de drenagem e a recuperação dos metais. A pesquisa mostra a forma como eliminar metais radioativos e outros de fluentes industriais e como recuperar águas para uso agrícola ou industrial. 2003-08-14 Engenharias O custo dos processos clássicos de separação ou pré-concentração de urânio (isto é, processos como a precipitação ou extração por solvente) são elevados e portanto tecnologicamente contra-indicados para casos em que se pretende recuperar o metal presente em baixas concentrações nos efluentes (menos de 80 miligramas por litro). Os procedimentos adotados atualmente separam o urânio, através da precipitação por adição de cal, gerando como subproduto, um precipitado, como é conhecido, que também é um passivo ambiental: lama radioativa. Por outro lado, as pesquisas para tratamento de efluentes com baixos teores de metal vêm merecendo a atenção dos mais diversos centros tecnológicos em todo o mundo. Há cerca de uma década, o Instituto de Engenharia Nuclear passou a investir esforços no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias visando a recuperação de metais de interesse nuclear e estratégico. Mais recentemente foi desenvolvida a tecnologia de microextração com ejetor, aplicada ao tratamento de efluentes de baixo teor (gerando uma tese de doutorado, um depósito de patente e uma dissertação de mestrado). O princípio básico da microextração em ejetor consiste em fazer dispersar o reagente extrator (isto é, o reagente orgânico responsável pela reação que possibilita a extração do urânio ou de outro metal), na forma de micro gotas, no fluido efluente (em geral água) que contém o metal contaminante. As pequenas áreas das gotas em que é fragmentado o extrator (dispersado no efluente), contribuem para um aumento na superfície de contato entre ambos. De fato, quanto menores as gotas, maior sua distribuição ou dispersão no efluente, com maior quantidade de gotas por volume. Esse artifício, aumenta muito o processo de transferência de massa (que é a forma como o metal passa do efluente para o extrator) favorecendo a extração do metal. A escolha adequada do sistema extrator é determinante para a eficácia do processo, que depende do tipo (natureza) do reagente orgânico extrator (que pode ser puro ou diluído em outro reagente que não tem afinidade com o metal, mas diminui o grau de solubilização do reagente extrator na água). A este respeito é preciso dizer que na última década consolidou-se, no IEN, a utilização das Espumas de Poliuretano (EPU) como material tecnologicamente adequado para a recuperação de metais. A eficácia das EPU nessa função foi demonstrada por teses de doutorado que investigaram processos de recuperação de metais como o gálio e de separação de outros, como o índio, presentes em resíduos industriais. Vários artigos e outras teses foram publicadas por pesquisadores e tecnólogos vinculados ao IEN difundindo conhecimento científico e tecnológico sobre o uso das EPU e da microextração com ejetor. Dando continuidade à utilização dessa tecnologia, a presente linha de pesquisa pretende: 1. disponibilizar a tecnologia de microextração em ejetor (patente já solicitada pelo IEN) para a recuperação de urânio, tório e outros metais pesados presentes em efluentes de mineração afetados pela drenagem ácida; 2. avaliar a aplicação da tecnologia de microextração na recuperação de urânio dos efluentes do processo industrial de separação do metal; 3. comparar o processo de microextração com ejetor com o de extração através de EPU para o tratamento de efluentes industriais; 4. aplicar esses processos na solução de problemas ambientais relativos ao tratamento de efluentes com baixos teores de metais em atividades mineradoras e indústrias metalúrgicas; 5. avaliar a qualidade do efluente tratado para uso na agricultura e/ou indicar sua destinação final; e 6. transferir a tecnologia para as indústrias e o setor produtivo. https://repositorio.canalciencia.ibict.br/api/items/25164 https://repositorio.canalciencia.ibict.br/files/original/30bb6756d9abdc61dee5d189968c269ab6f2344b.png https://repositorio.canalciencia.ibict.br/files/original/2d054c4fe1064bf807ba931a92ba65d8f799f526.jpg https://repositorio.canalciencia.ibict.br/files/original/5c0bfd0f942a822af04f3e6a49e15839757fdf19.jpg https://repositorio.canalciencia.ibict.br/files/original/241f92d53417d99ed917d2d69136eac69cc0914a.jpg https://repositorio.canalciencia.ibict.br/files/original/0802a892129a5e1facb339f208e1325f060abb65.jpg |