Ensaios estáticos e cinéticos para a prevenção da geração de drenagem ácida de minas da mineração de carvão com escória de aciaria

Abstract

A Drenagem Ácida de Mina (DAM) é proveniente da oxidação natural de materiais sulfetados quando em contato com o ar e com a água. Esse problema atinge, em alto grau, a mineração de carvão. Uma das tecnologias de prevenção da geração da DAM consiste no método de aditivos alcalinos. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar, em estudos de laboratório, o controle da DAM pela mistura de um rejeito de carvão com uma escória do setor siderúrgico. O trabalho incluiu a coleta de uma amostra de rejeito de carvão de uma mineração de carvão e de uma amostra de escória de uma usina siderúrgica semi-integrada, ambas situadas no Estado do Rio Grande do Sul. Determinaram-se o potencial de geração de acidez e o potencial de neutralização dos materiais pelo método de contabilização de ácidos e bases. Após, realizaram-se ensaios cinéticos em células úmidas pelo Método ASTM D 5744-96. Os resultados demonstram que o rejeito de carvão gera DAM. Contudo os problemas ambientais podem ser em grande parte resolvidos pela mistura do rejeito com a escória em uma proporção de 4,8:1. Os ensaios cinéticos demonstram que, nessa condição, ocorre um aumento do pH e uma redução na liberação de acidez, metais e sulfatos na água lixiviada. Desta forma, foi demonstrado que a disposição conjunta de escória de aciaria com rejeito de carvão é uma alternativa viável para o controle da geração de DAM em minerações de carvão.

The Acid Mine Drainage (AMD) is the result of the natural oxidation of sulphide minerals when exposed to the combined action of water and oxygen. One of the technologies to prevent the AMD consists in the alkaline additive method. Thus, the aim of this work was to study, at laboratory scale, the DAM control by blending coal waste with a metallurgical slag. A coal-tailing sample was collected from a coal mine and the slag was obtained from a semi-integrated steel plant, both located in Rio Grande do Sul State, Brazil. Static tests were carried out by the acid-base account method to determine the balance between the acid producing and acid consuming (neutralizing) mineral components of the sample. Later, kinetic tests were conducted in humidity cells, following the ASTM D 5744-96 method. The results showed that the coal tailing generates DAM. However, the environmental problems can be minimized mixing the coal waste with the metallurgical slag in a 4,8:1 proportion. The kinetic experiments proved that, in this condition, the lixiviate presents a higher pH and lower concentration of acidity, metals and sulphate. Finally, it is possible to conclude the blending slag in coal tailing deposits can be a viable alternative for DAM control in coal mining.