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Tese

Aplicação da eletrodiálise no tratamento da drenagem ácida de minas visando a recuperação de ácido sulfúrico (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: BUZZI, DANIELLA CARDOSO - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMT
  • Subjects: ELETRODIÁLISE; CARVÃO MINERAL; DRENAGEM EM MINAS; TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS; ÁCIDO SULFÚRICO
  • Language: Português
  • Abstract: Um dos principais impactos causados pela atividade de mineração de carvão é a poluição hídrica causada pela drenagem ácida de minas (DAM), que pode ter sérios efeitos toxicológicos nos ecossistemas aquáticos, como mortalidade, disfunções no crescimento, menores taxas de reprodução, deformidades e lesões. A DAM é formada através da oxidação de minerais de sulfeto, principalmente pirita (FeS2) e caracteriza se por uma solução de pH ácido e metais dissolvidos (Fe, Al, Mn e traços de Pb, Cu e Zn). Novas metodologias para o tratamento de efluentes contaminados com metais estão sendo estudadas e a eletrodiálise (ED) surge como uma destas tecnologias que tem se mostrado eficaz para a recuperação de água e concentração de eletrólitos. É considerada uma tecnologia atrativa aos mais diversos segmentos, uma vez que apresenta muitas vantagens sobre os processos tradicionais, tais como: não exige mudanças de fases; funciona de forma contínua; não necessita da adição de reagentes e não gera resíduos poluentes ao ambiente. A eletrodiálise é uma técnica de separação por membranas, no qual espécies iônicas em solução são transportadas através de membranas de troca-iônica por influência da aplicação de um campo elétrico. Quando a solução que contém as espécies iônicas é colocada em compartimento da célula de ED, os ânions migram em direção ao ânodo e os cátions em direção ao cátodo, através das membranas aniônicas e catiônicas, respectivamente. A ED permite a separação de ânions e cátions metálicos com a vantagem de remover os metais contaminantes e simultaneamente recuperar água e outros compostos de interesse industrial, como o ácido sulfúrico. No entanto, para a aplicação da ED alguns parâmetros devem ser estudados buscando as melhores condições de uso.O parâmetro mais importante a ser analisado é o transporte dos íons através das membranas, avaliado no presente estudo através da cronopotenciometria e da obtenção das curvas de corrente-potencial (CVCs). A cronopotenciometria foi utilizada para soluções sintéticas que representavam a composição de uma DAM a fim de se avaliar a passagem de ânions sulfato através de uma membrana aniônica (HDX 200), e o transporte de cátions metálicos, tais como Na+ e Fe³+, através de uma membrana catiônica (HDX 100). E as CVCs foram obtidas a partir das próprias DAMs também para a avaliação do transporte de íons e determinação de densidade de corrente limite a ser empregada na ED. Os resultados mostraram que os cátions avaliados desempenharam um papel significativo para o equilíbrio químico que leva à formação de diferentes espécies de complexos de cargas e mobilidade distintas. Diagramas de especiação em conjunto com os cronopotenciogramas permitiram a identificação de espécies complexas que conduzem a um transporte lento de íons através das membranas. A ED mostrou-se eficaz para a recuperação de água removendo mais de 97,00 % dos contaminantes. Foi possível também a recuperação de ácido sulfúrico a partir da DAM, empregando-se uma célula de ED com três compartimentos, sendo obtidos percentuais de concentração de sulfatos superiores a 38,55 % e incrementos na acidez de até 236,88 %.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.10.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      BUZZI, Daniella Cardoso. Aplicação da eletrodiálise no tratamento da drenagem ácida de minas visando a recuperação de ácido sulfúrico. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-111743/. Acesso em: 12 maio 2024.

    • APA

      Buzzi, D. C. (2012). Aplicação da eletrodiálise no tratamento da drenagem ácida de minas visando a recuperação de ácido sulfúrico (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-111743/

    • NLM

      Buzzi DC. Aplicação da eletrodiálise no tratamento da drenagem ácida de minas visando a recuperação de ácido sulfúrico [Internet]. 2012 ;[citado 2024 maio 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-111743/

    • Vancouver

      Buzzi DC. Aplicação da eletrodiálise no tratamento da drenagem ácida de minas visando a recuperação de ácido sulfúrico [Internet]. 2012 ;[citado 2024 maio 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-111743/

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