Estudo da cinética de adsorção de metais pesados no tratamento de drenagem ácida de mineração utilizando zeólitas do tipo 4A

Abstract

Estudou-se a adsorção dos íons de ferro e manganês presentes em drenagem ácida de mineração (DAM) no Sul Catarinense, utilizando-se zeólitas do tipo 4A. As zeólitas foram obtidas a partir de um caulim comercial passando por uma reação hidrotermal. Para a realização dos estudos cinéticos foram coletadas amostras de DAM na mina A na cidade de Criciúma no estado de Santa Catarina. A remoção dos metais foi investigada variando a massa de zeólita e o tempo, com volume de DAM de 1,2 L, com concentração inicial de ferro e manganês de 100,49 mg/L e 4,54 mg/L. As massas de zeólita utilizadas foram de 5, 10, 15, 20 e 30 g. A concentração final dos íons de metais pesados na fase aquosa foi determinada usando Espectroscopia de Absorção Atômica. Os testes de absorção atômica ocorreram nos intervalos de tempo de: 5, 10, 15, 20, 30, 50, 70, 180, 360, 720 e 1440 min. O tempo de contato ideal para a remoção do ferro e do manganês foi de 60 min para as massas de 15, 20 e 30 g de zeólita. A análise dos resultados cinéticos evidencia que a zeólita 4A é eficiente na adsorção dos íons de ferro e manganês presentes na DAM. A modelagem que melhor descreve o comportamento da adsorção com relação aos metais estudados são as curvas de Langmuir.

In this work, it was studied the adsorption of iron and manganese present in acid mining drainage (AMD) in Southern of Santa Catarina, using type 4A - zeolite. The zeolites were obtained from a commercial kaolin through a hydrothermal reaction. To perform the kinetic studies, samples of DAM in the mine in the town of Criciúma in the state of Santa Catarina. The removal of metals was investigated by varying the mass of zeolite and time with a volume of 1.2 L of AMD, and initial concentration of iron and manganese 100.49 mg/L and 4.54 mg/L, respectively. The used zeolite masses were 5, 10, 15, 20 and 30 g. The final concentration of heavy metal ions in the aqueous phase was determined by atomic absorption spectroscopy. The tests occurred in atomic absorption times of 5, 10, 15, 20, 30, 50, 70,180, 360, 720 and 1440 min. The optimum contact time for removing iron and manganese was 60 min to the zeolite masses 15, 20 and 30 g. The results showed that the kinetic Type 4A - zeolite is efficient in adsorption of iron and manganese, present in AMD. The model that best describes the behavior of adsorption with respect to the metals studied was Langmuir curves.