ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: REUSO E BIODEGRADABILIDADE DE EFLUENTES GERADOS NA FLOTAÇÃO CATIÔNICA REVERSA DO MINÉRIO DE FERRO
AUTORES: GONÇALVES, A.A.D.S. (UFOP) ; SILVA, F.M.F. (UFOP) ; CARVALHO, C.F. (UFOP)
RESUMO: As éter-aminas graxas são utilizadas na flotação catiônica reversa do minério de ferro e, após a utilização, são descartadas em barragens de rejeitos. O presente trabalho objetiva quantificar as éter-aminas residuais visando sua reutilização no proprio processo. Testes realizados durante um ano de analises de uma grande empresa do estado de Minas Gerais foram feitos para comprovação dos teores de éter-aminas ao fim do processo.Foram realizados testes de flotação segundo a granulométria do mineral, usando amido como depressor e éter-aminas como coletores. Além destes testes foram realizados ensaios de biodegradação de tais compostos. A quantificação de éter-aminas é importante para posterior estudo da reciclagem e tratamento delas contidas no rejeito.
PALAVRAS CHAVES: flotação, éter-aminas, biodegradação
INTRODUÇÃO: No Brasil, a mineração é um dos setores básicos da economia, contribuindo de forma decisiva para o bem estar e a melhoria da qualidade de vida das presentes e futuras gerações. Porém, devido à crescente demanda, os depósitos de minério de ferro de altos teores vêm diminuindo, sendo necessário concentrar minérios com teores cada vez mais baixos, pelo processo de beneficiamento do mineral (ARAÚJO,2007).
No processo de concentração de minério de ferro é utilizada a técnica de flotação catiônica reversa, onde há separação da sílica do minério de ferro. Neste processo são utilizados como coletores e espumantes alguns reagentes orgânicos, como as aminas alifáticas. Apenas em uma grande mineradora do esta de Minas Gerais, consumiu cerca de 1500 toneladas de éter-amina no ano de 2005, o que representou aproximadamente 48% dos gastos totais com reagentes, para esta empresa (BATISTELI,2007). Estima-se que aproximadamente 5500 toneladas de derivados aminicos sejam utilizadas anualmente no Brasil em processos de flotação (NEDER,2005).
Após a utilização dos compostos de amina no processo de flotação, as mesmas são descartadas para barragens de rejeito. As éter-aminas descartadas para barragens de rejeitos possuem um período de degradação (CHAVES,2001 e SILVIA,2009). Em estudos anteriores mostrou que o processo de degradação ocorre através de microorganismos ainda não identificados.
O presente trabalho objetiva quantificar as aminas residuais geradas no processo de flotação por diferenças granulometricas e no processo de flotação de quatro unidades de flotação de uma mineradoura do estado de Minas Gerais. Para verificar os possíveis danos ao ambiente e encontrar soluções e utilidades para esses rejeitos. Buscando conciliar meio ambiente e economia atraves da sustentabilidade.
MATERIAL E MÉTODOS: Para determinados corantes ácidos, as aminas graxas formam compostos corados de adição que contrariamente ao corante de partida, são solúveis em solventes orgânicos. Assim, em um sistema de duas fases, clorofórmio e solução aquosa de verde de bromocresol(pH=5), coloca-se uma solução diluída de éter-amina e agita, tingindo o clorofórmio de amarelo. O grau de coloração depende da concentração da éter-amina presente na amostra. A partir de uma curva analítica de padrões determinou-se a concentração de éter-aminas nas amostras. As leituras de absorbância foram realizadas em um espectrofotômetro Bioespectro 2000UV, com comprimento de onda de 405nm e cubeta de 10mm.
A amostra de minério utilizada para a flotação em bancada foi coletada do underflow do hidrociclone de uma grande mineradora do estado de Minas Gerais. A separação granulométrica foi realizada através de peneiras nas faixas de 0,149 a 0,044mm. A determinação de ferro foi realizada por titulação segundo a ABNT (2003) com devidas modificações (SAMPAIO,2006). Cada fração granulométrica e o minério bruto foram submetidos a uma flotação em bancada. Realizados em uma célula de flotação Denver com uma cuba de 2L. As condições operacionais foram: 1200rpm, 45% de sólidos, condicionamento do amido por 5 minutos e do coletor por 1 minuto, pH ajustado para 10,5, posterior injeção de ar e remoção da espuma gerada. Os testes foram realizados com a mistura EDA 3B 25% e F 2835 75%.
Bactérias potencialmente biodegradantes foram isoladas e cultivadas. Ensaios da cinética de biodegradação foram realizados com soluções de 100mL da mistura monoamina/diamina contaminadas com tais bactérias durante um certo periodo de tempo.
Amostra de DNA foram submetidas às reações de amplificação pelo método PCR para identificação bactériana.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Pela tabala 1, podemos observar que as concentrações de éter-aminas nas quatro unidade de flotação, durante o periodo de um ano, demonstrou-se com altos teores. Tal fato indica que o flotado líquido poderia ser reutilizado, diminuindo assim o consumo de éter-aminas durante o processo de flotação. Bastando a utilização de decantadores para redução de particulados.
Na tabela 2, observa-se um decréscimo dos teores de éter-amina no flotado líquido com a redução da granulometria, e o contrario ocorre com o concentrado sólido. Indicando um excesso de éter-aminas nas etapas de flotação de partículas mais finas. Provocando uma flotação de minerais de ferro, como pode ser observado nas concentrações de ferro do flotado sólido.
Em placas de petri, com amostra líquida oriundas de uma mineradora do estado de MG, observou crescimento de colônias redondas homogêneas, pequenas e com aspecto leitoso, principalmente quando se alterou o pH do meio para 10,5. ARAÚJO (2007), identificou a bactéria Serratia marcescens bizio, porém as amostras analisadas foram provenientes da barragem de rejeito, e as amostras do presente trabalho foram recolhidas na planta industrial da mineradora, na saída do processo. Amostras bacterianas foram retiradas das placas e cultivadas para os testes de biodegradabilidade. Observou-se que amostras agitadas a 30ºC na presença de minério ou sulfato ferroso apresentaram uma degradação total em 12h.
No resultado da amplificação foi observada a presença de quatro bandas de tamanhos moleculares diferentes. O tamanho do fragmento esperado era de 1.600 pares de base, porém fragmentos menores foram obtidos. Porém amplificações inespecíficas surgiram, o que dificulta as reações de seqüenciamento.
CONCLUSÕES: Os altos teores de éter-aminas presentes no flotado líquido indicam a possibilidade de reciclo, diminuindo a quantidade de rejeitos. A divisão granulométrica poderia reduzir o consumo de éter-aminas sem que haja perda de eficiência no processo. Os testes de biodegradação por microorganismo foi intensificado por Minério e Sulfato Ferroso, comprovando a necessidade nutricional desse microorganismo por ferro. Os testes de biodegradação mostraram que a velocidade das reações enzimáticas envolvidas no metabolismo é acelerada. Porém a identificação não foi possível ainda.
AGRADECIMENTOS: Aos meus pais Glaucia Amormino e Domingos Sávio pela força e presença. E aos amigos Fernanda, Leila e Laura.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARAÚJO, D. M. Reciclagem de Resíduos da Flotação de Minério de Ferro: Caracterização e Estudos da Biodegração das Aminas nas Barragens de Rejeito. Dissertação de Doutorado. Instituto de Ciências Exatas. Universidade Federal de Minas Gerais. 130p. 2007.
BATISTELI, Geraldo Magela Braga. Amina residual na flotação catiônica reversa de minério de ferro. 2007. 118 folhas. Tese (Mestrando em Engenharia Metalúrgica e de Minas). UFMG, 2007.
CHAVES, L. C. Estudo de resíduos sólidos gerados na flotação de minério de ferro: Quantificação e decomposição de aminas no meio ambiente. Dissertação de Mestrado. Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, 90p. 2001.
NEDER, E.E. 2005. O Uso das Aminas Graxas e seus Derivados na Flotação de Minérios Brasileiros. Universidade de São Paulo. Dissertação de Mestrado, 91p.
SAMPAIO,2006. Determinação analítica do teor de ferro total em minério de ferro, método alternativo a norma NBR ISO 9507, redução por cloreto de titanio três.
