Agua acida

Scientia et Technica Año XIII, No 36, Septiembre de 2007. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

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AVANCES EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS ÁCIDAS DE MINAS.

Advances in the Acid Mine Drainage Treatment RESUMEN Efluentes mineros líquidos, generados en actividades mineras (carbón y sulfuros metálicos), especialmente el drenaje ácido de minas (DAM), causan grandes problemasambientales debido a su alto potencial de contaminación de los recursos hídricos superficiales o subterráneos. El DAM es caracterizado por sus bajos valores de pH y elevadas concentraciones de iones inorgánicos tóxicos. El trabajo resume alternativas para la eliminación de iones metálicos y sulfato vía neutralización, precipitación (o co-precipitación) y separación sólido-líquido, en escala de laboratorioy piloto. Los sólidos (precipitados coloidales) generados son removidos usando flotación por aire disuelto (FAD). El énfasis fue en la eliminación de los iones sulfato, uno de los procesos más difíciles y costosos y la mejor alternativa consistió en la eliminación de iones sulfato (>1000 ppm), iones Fe y Mn, simultáneamente, a pH 12. En estas condiciones y en la presencia de cal y sales dealuminio (policloruros-PAC), en tasas másicas de PAC:SO42- = 2:1, los iones sulfato son precipitados como etringita y los iones Fe y Mn coprecipitados (hidróxidos). Los sólidos producidos fueron separados por flotación por aire disuelto (FAD) que presentó ventajas significativas sobre la sedimentación, en términos de calidad del agua tratada y una mayor cinética, alcanzando una tasa de operación(piloto-1m3h-1) de 13 m3m-2h-1 y turbidez residual del agua de 0,5 NTU. Se concluye que las técnicas presentadas en este trabajo presentan un gran potencial en el tratamiento del DAM con re-uso de las aguas. PALABRAS CLAVES: DAM, Tratamiento, Re-uso, Flotación. ABSTRACT Aqueous effluents generated in mining activities (coal and metal sulfides), especially the acid mine drainage (AMD), cause greatenvironmental problems due to its high contamination potential in surface or underground water resources. AMD is often characterized by low pH values and high concentrations of toxic inorganic ions. This work summarizes alternatives to remove sulfate and metal ions from mining effluents including neutralization, precipitation (or co-precipitation) and solid-liquid separation, at laboratory and pilotscale. In all cases, the solids (colloidal precipitates) generated are removed by dissolved air flotation (DAF). Among these ions, the removal of sulfate ions is one of the most difficult and costly process and for this reason the emphasis was posed in this element and the best alternative consisted in the removal of sulfate (> 1000 ppm), Fe and Mn ions, simultaneously, at pH 12. Under theseconditions and in the presence of lime and aluminum salts (polyaluminum chloride-PAC) at a PAC:SO4-2=2:1 mass ratio, the sulfate ions are precipitated as Ettringite and the Fe and Mn ions are co-precipitated (hydroxides). The solids produced in all these precipitation treatments have been effectively separated be dissolved air flotation (DAF). DAF has been compared with settling and presented advantagesregarding process kinetics and treated water quality. Best results were obtained at 13 m3m-2h-1(pilot 1 m3h-1) loading capacity yielding a residual turbidity of 0.5 NTU. Thus, it is believed that the techniques showed in this work have a great potential in the AMD treatment with water reuse. KEYWORDS: AMD, Treatment, Reuse, Flotation. LUCIANA CADORIN Ingeniera Química, M. Sc. Universidade Federal doRio Grande do Sul (UFRGS) Laboratório de Tecnologia Mineral e Ambiental (LTM) lucianacadorin@yahoo.com.br ELVIS CARISSIMI Ingeniero Civil, Ph. D. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) Laboratório de Tecnologia Mineral e Ambiental (LTM) elvis.carissimi@terra.com.br JORGE RUBIO MSc., Ph. D. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) Profesor, Pesquisidor y Coordinador del...