Modificação química de rejeito de mineração visando a produção de zinco solúvel

Introdução

A mineração gera rejeitos que podem causar impactos ambientais quando dispostos inadequadamente, embora esses materiais possam conter elementos de interesse, como o zinco. Em materiais silicatados, a baixa solubilidade desse metal dificulta sua recuperação e reduz sua disponibilidade para aplicações agrícolas. A lixiviação ácida pode favorecer sua dissolução, mas a eficiência do processo depende da concentração do reagente, do tempo de contato, da granulometria e da relação sólido - líquido. Nesse contexto, este estudo investigou a influência dessas condições na solubilização de zinco presente em um rejeito silicatado, buscando identificar parâmetros mais favoráveis à recuperação do metal e ao aproveitamento futuro do material.

Objetivo

Avaliar e comparar a solubilização do zinco presente em rejeito silicatado por meio de lixiviação com ácido sulfúrico e ácidos orgânicos, investigando a influência da concentração e do tempo de contato na eficiência do processo e no potencial de recuperação do metal.

Método

O rejeito silicatado foi seco, homogeneizado e peneirado, utilizando-se a fração entre 140 e 200 mesh. Foram realizados ensaios de lixiviação em duplicata, com 10 g de rejeito e 100 mL de solução, sob agitação magnética. As soluções de ácido sulfúrico apresentaram concentrações de 0,5, 1,0 e 1,5 mol/L, com tempos de contato de 2, 3 e 4 horas. Também foram realizados ensaios preliminares com ácido cítrico e ácido oxálico, ambos na concentração de 1,0 mol/L, para comparação da eficiência de solubilização. Após a filtração, o zinco foi determinado por espectrofotometria ultravioleta-visível, utilizando Zincon como reagente complexante e curva de calibração. Além disso, foi realizada a cura ácida do sólido tratado, e a titulação com EDTA foi testada, mas apresentou resultados inconclusivos.

Resultados e discussão

A condição de lixiviação com ácido sulfúrico a 1,5 mol/L e 4 horas de contato apresentou a maior concentração de zinco, atingindo 51,29 mg/L, correspondente a aproximadamente 0,51 mg de zinco por grama de rejeito. Em contrapartida, a menor concentração, de 14,12 mg/L, foi obtida com ácido sulfúrico a 0,5 mol/L e 2 horas. Esses resultados sugerem que o aumento da concentração do ácido e do tempo de contato favoreceu a solubilização do zinco presente na matriz silicatada, considerando as condições avaliadas. A absorbância média variou de 0,2280 a 0,9595, acompanhando as diferenças observadas nas concentrações dos licores. Os ensaios preliminares com ácidos orgânicos apresentaram baixa solubilização de zinco nas condições utilizadas, indicando desempenho inferior ao ácido sulfúrico. A cura ácida apresentou comportamentos diferentes entre as duplicatas, o que pode estar relacionado à possível heterogeneidade do rejeito, embora essa hipótese não tenha sido confirmada. Assim, recomenda-se realizar análises complementares para identificar as fases formadas e avaliar o potencial de aproveitamento do material

Conclusão

Os resultados indicaram potencial preliminar de solubilização do zinco por lixiviação ácida. A maior concentração foi obtida com ácido sulfúrico a 1,5 mol/L e 4 horas de contato, alcançando 51,29 mg/L. A espectrofotometria com Zincon foi utilizada para a quantificação, enquanto a titulação com EDTA apresentou resultados inconclusivos. A cura ácida também não permitiu confirmar as fases formadas. Recomenda-se otimizar o tratamento e realizar análises complementares antes de avaliar possíveis aplicações agrícolas.

Palavras-chave

• Rejeito
• Zinco
• Lixiviação