Avaliação do teor de arsênio móvel em materiais sulfetados provenientes de áreas de anomalia geológica de ouro do Estado de Minas Gerais

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Ambiental

Autores

Pereira de Andrade, R. (IF SUDESTE MG) ; Wilson Vargas de Mello, J. (UFV)

Resumo

O presente estudo se propôs a avaliar a mobilidade de As em materiais sulfetados provenientes áreas de mineração de ouro do Estado de Minas Gerais. Foram feitas 8 extrações, sendo: As-trocável, As-fortemente adsorvido, As-coprecipitado com AVS, carbonatos, MnO2 e Al2O3, As- coprecipitado com ferro amorfo, As ligado à óxido de ferro cristalino, As- coprecipitado com silicatos, As-coprecipitado com FeS2 e As2S3 amorfos e As- residual, que foram determinados por GFAAS. A disponibilidade de As no ambiente foi baixa, posto que encontra-se predominantemente nas frações menos lábeis. No entanto, grande parte do As no ambiente está retida nas frações 3, 4 e 5, que são vulneráveis a dissolução em meio ácido, que por sua vez pode vir a acontecer devido a oxidação dos sulfetos presentes nas amostras.

Palavras chaves

ARSÊNIO; MINERAÇÃO DE OURO; MINAS GERAIS

Introdução

O arsênio ocorre comumente associado a depósitos de ouro, na forma de arsenopirita (FeAsS), como é caso das principais jazidas de ouro do Quadrilátero Ferrífero (MG). A exploração desse metal, geralmente, expõe à atmosfera estéreis e rejeitos contendo altos teores de sulfetos, que são capazes de gerar águas ácidas e disponibilizar grandes quantidades de As para o meio ambiente. Com a exposição do material de origem, o processo de intemperismo é favorecido em função da oxidação dos sulfetos presentes. A oxidação dos sulfetos (no caso a arsenopirita) promove a liberação de As que tende a formar compostos de baixa solubilidade com o Fe. Minerais secundários de As com Fe de baixa solubilidade são formados como produtos do intemperismo, conferindo assim, menor disponibilidade de As. Com o tempo, os minerais amorfos de Fe tendem a se cristalizar, diminuindo ainda mais a solubilidade do As. Conceitualmente, os metais (ou metalóides, neste caso, arsênio) contidos em um material sólido podem ser fracionados em formas geoquímicas específicas, e podem ser seletivamente extraídos pelo uso de reagentes apropriados. Há vários métodos de extração seqüencial, os quais apresentam um conjunto de reagentes específicos para extração de cada forma geoquímica. KEON et al., (2001) desenvolveram um método específico para análise seqüencial de As, que contempla reagentes específicos para extrair a fase sulfetada, que geralmente é suprimida em métodos tradicionais. Este trabalho tem como objetivo analisar a disponibilidade de As em materiais sulfetados com altos teores do metalóide provenientes de áreas de mineração de ouro do Estado de Minas Gerais.

Material e métodos

Foram estudadas 3 amostras de materiais sulfetados provenientes de duas áreas de mineração de ouro no Estado de Minas Gerais, sendo amostra 34 PT provenientes de Paracatu – MG e as amostras 85 RM e 92 RM proveniente de Riacho dos Machados – MG. Para avaliar a disponibilidade do As para o ambiente foi utilizado o método de extração seqüencial baseado no trabalho de KEON et al. (2001) modificado, sendo usadas 8 etapas. A quinta extração foi feito de acordo com EGREJA FILHO, 2000. Os extratores específicos para cada etapa são descritos a seguir. Etapa 1: fração As-trocável, extrator, 1M MgCl2, pH 8 / 2h. Etapa 2: fração As-fortemente adsorvido, extrator, 1 M NaHPO3, pH 5 / 16 a 24h. Etapa 3: fração As-coprecipitado com AVS, carbonatos, MnO2 e Al2O3, extrator, 1 M HCl / 1h. Etapa 4: fração As- coprecipitado com ferro amorfo, extrator, 0,2 M H2C2O4 / 2h. Etapa 5: fração As ligado à óxido de ferro cristalino, extrator, 4,2 HCl + 0,0375 M Ácido Ascórbico + 0,01 M Citrato de Sódio / 2h. Etapa 6: fração As-coprecipitado com silicatos, extrator, HF 10 M / 24h. Etapa 7: fração As-coprecipitado com FeS2 e As2S3 amorfos, extrator, HNO3 16 M a 25 ºC / 2h. Etapa 8: fração As- residual, extrator, HNO3 16 M + H2O2 30 % a 100 oC / 2h. Para determinação do metalóide foi utilizado um espectrômetro de absorção atômica acoplado com forno de grafite (GF-AAS). As condições de operação do aparelho na determinação foram: λ=197,2 nm, corrente da lâmpada de 450 mΩ e fenda de 0,7 nm. O limite de quantificação foi determinado com a μbranco + 10 s (n=10) e a qualidade dos dados foi checada com análises de três amostras dopadas com As e posterior determinação da taxa de recuperação.

Resultado e discussão

De acordo como os resultados obtidos (Tabela 1 e Gráfico 1), observa-se uma não uniformidade de distribuição de As nas diferentes frações avaliadas dos materiais analisados. A fração de As trocável de todas as amostras de materiais sulfetados analisadas apresentaram valores baixos em relação ao montante de As total das amostras. Este fato mostra que mesmo as amostras apresentando teores totais de As elevados, a disponibilidade do As é baixa em função da baixa solubilidade dos produtos finais do intemperismo, ou seja, esses resíduos são potencialmente menos perigos devido a baixa quantidade do contaminante que pode ser solubilizado nos mananciais. A amostra 34 PT teve acima de 85 % do As na forma de sulfetos ou co- precipitado com os mesmos (Gráfico 1), que por vez representa, conjuntamente com a forma recalcitrante, as formas do contaminante mais inertes, ou menos disponíveis para o ambiente. A amostra 92 RM tem a aproximadamente 42 % do metalóide associado a forma recalcitrante, mas a maior parte do As está ligado às frações mais lábeis, extraídos nas etapas anteriores. Já amostra 85 RM tem apenas 6,6 % do As na forma reduzida, isso comprova que a amostra está mais oxidada que as outras em estudo. Em relação aos resultados obtidos para a forma de As na fração residual, ou seja, As ligados a minerais recalcitrantes, os valores foram baixos, variando de 18,52 a 30,29 mg/kg, não passando de 2,5 % do total de As nas amostras. Como esse material está acondicionado em ambiente muito propício a drenagem ácida, o As extraído nessas 5 primeiras etapas pode vir a entrar no ciclo das águas se o pH do meio atingir valores menores que 3, pois haveria dissolução de oxi- hidróxidos de ferro, de alumínio, manganês e possíveis carbonatos no ambiente (ANDRADE, et al., 2013).

Figura 1: Gráfico da distribuição relativa (%) do arsênio nas frações das amostras de materiais sulfetados estudadas

Conclusões

A disponibilidade de As no ambiente pode ser considerada muito baixa nos materiais sulfetados estudados, posto que encontra-se predominantemente nas frações menos lábeis. No entanto, grande parte do As no ambiente está retida pela ação dos MnO2, Al2O3, AVS e carbonatos (fração 3), óxidos de ferro amorfos e cristalinos (frações 4 e 5), sendo esses materiais vulneráveis a dissolução em meio ácido, que por sua vez pode acontecer devido a oxidação dos sulfetos presentes naturalmente nas amostras.

Agradecimentos

A FAPEMIG E AO IF SUDESTE PELO APOIO FINANCEIRO.

Referências

ANDRADE, R. P., MELLO, J. W. V., Silva, J. B. B., FIGUEIREDO, B. R. WINDIMÖLLER, C. C. Evaluation of Arsenic Availability in Sulfidic Materials from Gold Mining Areas in Brazil. Water, Air and Soil Pollution. 223, 4679-4686, 2012.
EGREJA FILHO, F. B. Extração sequencial de metais pesados em solos altamente intemperizados: Utilização de componentes-modelo e planejamentos com misturas ternárias na otimização do método. Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Solos, 287p. 2000.
KEON, N. E.; SWARTZ, C. H.; BRABANDER, D. J.; HARVEY, C.; HEMOND, H. F. Validation of an Arsenic Sequential Extraction Method for Evaluating Mobility in Sediments. Environmental Science & Technology, 35, 2778-2784, 2001.