Potencial adsortivo para metais de Carvões minerais do Rio Grande do Sul

Abstract

Barreiras reativas têm sido confeccionadas com diversos tipos de materiais adsorventes, normalmente custosos. O carvão mineral em granulometria adequada, no entanto, pode tornar-se uma importante opção a baixo custo na fabricação de barreiras geoquímicas permeáveis (BGPs) para remediação de áreas contaminadas por metais. No Rio Grande do Sul foram coletadas 10 amostras de três jazidas de carvão (Minas do Leão I, Candiota e Mina do Cerro) e do afloramento Marques, com as quais se realizaram ensaios químicos, mineralógicos, de permeabilidade e de adsorção para os metais Cu, Pb, Ni, Cd e Hg. Os metais Cu e Pb apresentaram comportamento semelhante nos ensaios de adsorção, o mesmo ocorrendo para os metais Ni e Cd (com adsorção mais lenta em relação aos primeiros). Em relação à adsorção de cobre e chumbo o pH das soluções apresentou correlação positiva, e correlação negativa com a adsorção de níquel e cádmio. A maior eficiência em BGPs é encontrada utilizando-se a proporção 1:1 de carvão mais areia e com carvão em granulometria muito fina. O carvão do Banco Louco de Candiota se mostra mais adequado à adsorção de níquel e cádmio (35% em 48 horas), o carvão do Afloramento Marques à adsorção de cobre e chumbo (96%) e o carvão beneficiado da camada I da Mina do Leão I à adsorção de mercúrio (95%). No caso de uma aplicação prática poder-se-ia aplicar uma combinação de dois ou mais tipos de carvões dependendo do tipo de contaminação encontrada. Os tempos de saturação dos metais testados neste estudo para uma concentração média de 20mg/L em uma BGP de dimensões similares às usadas na remediação de águas subterrâneas contaminadas foram satisfatórios, com um mínimo de 38 dias para o cádmio e um máximo de 255 dias para o chumbo. Estes resultados evidenciam a viabilidade da utilização de carvão mineral selecionado na constituição de barreiras reativas associados a algum material mais permeável na remediação de locais contaminados com Cu, Pb, Ni, Cd e/ou Hg.

Reactive Barriers have been made with many kinds of adsorbents, normally expensive materials. The coal in the better grain size, however, can turn an important option in the Permeable Reactive Barriers (PRBs) fabrication at less cost, to remediation of heavy metals contaminated areas. In the Rio Grande do Sul state was collected 10 samples of three Coal Mines (Minas do Leão I, Candiota and Mina do Cerro) and in a outcrop, with as it makes chemistry, mineralogic, permeability and Cu, Pb, Ni, Cd and Hg adsorption tests. The Cu and Pb metals hived similar comportment in the adsorption tests, like Ni and Cd (with slowest adsorption then Cu and Pb). The pH value of the solutions show positive correlation with cupper and lead adsorptions and negative with nickel and cadmium. The better efficiency of PRBs would acquire using 1:1 sand/coal proportion and coal in very thin grain size. The coal of "Banco Louco" strata of Candiota Mine shows the better results to nickel and cadmium adsorption (35% in 48 hours), the Marques outcrop coal to cupper and lead adsorption (96%) and the beneficiate coal of the "I strata" of Mina do Leão to mercury adsorption (95%). In the case of practice application it can to use a combination of two or more kinds of coal depended of contaminant. The saturation times of the tested metals to 20mg/L of media concentration in a PRB of similar dimensions that used in the contaminated groundwater remediation was satisfactory, with a minimum of 38 days to cadmium and a maximum of 255 days to lead. This results show the viability of mineral coal selected utilization in the reactive barriers associated to some permeable material in the remediation of Cu, Pb, Ni, Cd and/or Hg contaminated areas.