21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e

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21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
II-209 – AVALIAÇÃO COMPARATIVA DA EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE
CIANETO DE EFLUENTE DE COQUERIA POR PRECIPITAÇÃO COM
SULFATO FERROSO E OXIDAÇÃO COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO
Helenice Rech(*)
Engenheira Química pela Universidade do Sul de Santa Catarina (UNISUL/SC). Especialista
em Gestão da Qualidade e Produtividade Total pela Universidade do Contestado (UNC/SC).
Mestranda em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal do Espírito Santo
(UFES/ES).
Érica Rezende Perini
Bacharel em Química graduada pela UFJF em 1999.
Jader Vieira Leite
Engenheiro Civil pela UFPa (1993). Mestre em Eng. Hidráulica e Sanitária pela EPUSP(1997). Doutorando
em Eng. Hidráulica e Sanitária pela EPUSP. Prof. do Mestrado, Profissional do IPT. Responsável pela área de
novas aplicações de H2O2 da Bragussa, empresa da Degussa.
Mariana de Castro Marques
Engenheira Química pela UERJ (1994). Especialista em processos Carboquímicos - CST
Edmilson Costa Teixeira (*)
Engenheiro Civil pela Universidade Federal da Bahia. Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Universidade
Federal de São Carlos. Ph. D. em Recursos Hídricos pela Universidade de Bradford, Inglaterra. Professor
Adjunto do Departamento de Hidráulica e Saneamento e do Programa de Mestrado em Engenharia Ambiental
da Universidade Federal do Espírito Santo.
Endereço (*): GEARH/DHS-CT-UFES; Cx. Postal 01-9011; 29060-970 Vitória-ES Tel.: (27) 289–8326 – email: [email protected].
RESUMO
O cianeto é considerando extremamente tóxico para todo tipo de vida animal. O efluente proveniente de plantas
de coqueria contém quantidades significativas deste contaminante, uma vez que este é formado durante a
queima do carvão. Existem vários processos desenvolvidos e em pesquisa para remoção da substância em
efluentes líquidos, sendo que cada um apresenta suas características. No presente trabalho, foram escolhidos
dois processos físico químicos citados pela literatura, para estudar a eficiência de remoção de cianeto para este
tipo de efluente, bem como determinar alguns dos possíveis mecanismos de reação. Para tal, foram escolhidos o
processo de precipitação com uso de sulfato ferroso, um dos mais antigos e utilizados para efluentes de
coqueria, e o processo de oxidação com peróxido de hidrogênio catalisado com cobre, sendo relativamente
mais recente.
Inicialmente foi realizada a caracterização físico química do efluente, denominado também como licor
amoniacal, com o objetivo de se conhecer as formas de cianeto e determinar as variáveis de controle de cada
tratamento escolhido. Após foram realizados testes em batelada, com efluente em estudo e soluções dos
produtos de cada processo. Amostras foram coletadas em vários intervalos de reação, para determinação
analítica de vários parâmetros e assim atingir os objetivos propostos.
Verificou-se que o processo de tratamento com sais de ferro, utilizando relação molar Fe:CN de 10:1, foi mais
eficiente para remoção de complexos de cianeto, com baixa eficiência de remoção de cianeto livre. Foram
obtidas remoções médias de 83% para cianeto total e 59% para o parâmetro cianeto dissociável em ácidos
fracos, com 04 horas de tratamento. Já o processo de oxidação com peróxido de hidrogênio em presença de
catalisador, apresentou eficiência superior para os cianetos dissociáveis em ácidos fracos, com redução média
de 77%, e inferior para cianeto total, com eficiência média de 17%, também com 04 horas de reação.
PALAVRAS-CHAVE: Licor amoniacal, Cianeto Total, Cianeto Livre, Sulfato de Ferro, Peróxido de
Hidrogênio.
ABES – Trabalhos Técnicos
1
INTRODUÇÃO
Os compostos de cianeto são tóxicos para todo tipo de vida animal, visto que bloqueiam o transporte de
oxigênio no metabolismo. A sua eliminação / redução de resíduos sólidos e líquidos é imprescindível para que
seja reduzido a níveis aceitáveis.
A toxicidade dos complexos de cianeto é proporcional a dissociação para HCN. Do ponto de vista toxicológico,
pode-se classificar os cianetos em:
• Cianeto livre / simples
• Cianetos dissociáveis em ácidos fracos
• Complexos fortes
O cianeto livre / simples são os mais tóxicos componentes desse grupo, em função da maior capacidade de
hidrólise do íon cianeto, gerando o HCN. Na determinação de cianeto dissociável em ácidos fracos, incluem os
cianetos ligados a outros metais, como cobre, níquel e zinco. Estes compostos apresentam graus variados de
estabilidade e tendência à quebra liberando HCN. A diferença entre cianeto total e dissociável em ácidos fracos,
pode ser atribuída à complexos mais estáveis. Os complexos fortes são os menos tóxicos, pelo fato de serem de
dissolução lenta quando em solução.
Gerado durante a pirólise do carvão nos fornos das coquerias da indústria do aço, o cianeto está presente nos
efluentes líquidos destas unidades. Estes efluentes são constituídos por uma mistura complexa de compostos
orgânicos e inorgânicos que, além do cianeto, incluem: amônia, tiocianato, fenois (70% fenol, 25% m-cresol e
5% o-cresol), compostos heterocíclicos de nitrogênio (HNCs), e hidrocarbonetos poliaromáticos (PAHs). As
concentrações destes constituintes variam em função de: tipo do carvão; temperatura de coqueificação e do
processo tecnológico empregado. (Lange and Chambers, 1997).
Existem vários processos disponíveis para tratamento de efluentes contendo cianeto. Entre eles pode-se citar:
precipitação com uso de sulfato ferroso, tratamento biológico, oxidação pela cloração alcalina e oxidação com
peróxido de hidrogênio catalisado com cobre, tratamento eletroquímico, acidificação / volatilização /
reneutralização, troca iônica, adsorção com carvão ativado, ozonização, entre outros. A eficiência de remoção
do contaminante depende de vários fatores, destacando-se: composição do efluente quanto à concentração de
cianeto e presença de outras substâncias que podem interferir no processo, relação molar entre cianeto e
produto químico utilizado no caso de tratamentos físico químicos, tempo de detenção e temperatura.
O presente artigo apresenta os resultados do estudo experimental, onde se faz avaliação comparativa da
eficiência de remoção de cianeto de efluentes, com ênfase para efluentes de coqueria, de dois processos físico
químicos escolhidos: precipitação com sulfato ferroso e oxidação com peróxido de hidrogênio catalisado com
cobre.
O processo de tratamento de soluções contendo cianeto com uso de sulfato ferroso é um dos processos mais
antigos e mais utilizados para efluentes provenientes de plantas de coqueificação de carvão. Consiste na adição
de excesso de ferro, ocorrendo conversão da maior parte de cianeto livre para complexos de ferro e
ferrocianeto:
Fe +2 + 6 CN- → Fe (CN)6-4
01)
2
Fe +2
(Equação 02)
3 Fe II[FeII(CN)6]
(Equação 03)
+
(↓
↓)
(Equação
Fe
→
(CN)6-4
Fe III[FeII(CN)6]3
Fe II[FeII(CN)6]
→
(↓
↓)
+
2
Fe+2
+
↓
4e-
O2 + 4H+ + 4e- → 2 H2O
(Equação 04)
Entretanto, podem ocorrer outras reações em paralelo e formação de uma faixa grande de produtos, dependendo
das condições da solução (Adams, 1992).
2
Um dos processos mais recentes para remoção de cianeto em efluentes, é a destruição com peróxido de
hidrogênio catalisado com cobre. O peróxido oxida cianeto para cianato:
CN- + H2O2 → OCN- + H2O
(Equação 05)
O cianato formado é hidrolisado para amônia e carbonato:
CNO- + H2O → NH4+ + CO306)
(Equação
O H2O2 também consegue oxidar vários compostos presentes em efluentes de coqueria, como: fenol, sulfetos,
amônia e materiais orgânicos em geral, com ou sem catalisador, dependendo da substância.
Cada processo testado apresenta vantagens e desvantagens e eficiência de remoção diferentes para cada forma de
cianeto, de acordo com resultados obtidos. A definição da melhor eficiência de remoção depende da
composição inicial do afluente e das características finais requeridas para o efluente.
Este trabalho foi desenvolvido em parceria com as empresas Companhia Siderúrgica de Tubarão e Degussa.
MATERIAIS E MÉTODOS
Para atingir os objetivos deste trabalho, foram realizados testes experimentais em escala de laboratório. Foram
realizados testes em batelada, com simulação de diferentes condições de reação para o efluente em estudo com
soluções de: sulfato ferroso e peróxido de hidrogênio com sulfato de cobre. Os testes foram realizados no
laboratório de Utilidades e Meio Ambiente da Companhia Siderúrgica de Tubarão – CST.
Como a composição do efluente afeta a escolha das condições de teste e a amostra apresenta muitas substâncias
que podem interferir no processo de tratamento, inicialmente foi realizada a caracterização físico química do
licor amoniacal. Foram procedidas análises químicas de cianeto total, livre e dissociável em ácidos fracos,
tiocianato, cianato, sulfetos, amônia, fenol, ferro, pH, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de
oxigênio e sólidos em suspensão.
Para determinar a eficiência de remoção de cianeto pelos processos de tratamento, foram procedidos testes em
batelada, onde as duas ou mais soluções (licor amoniacal e solução(s) de cada processo específico) foram
homogeneizadas e mantidas sob agitação em equipamento tipo Jar Teste, durante os períodos de reação
estabelecidos.
Nos testes de precipitação com uso de sulfato ferroso, era realizada a adição de solução de sulfato de ferro
heptahidratado (3 % de ferro), de forma a atingir a quantidade desejada do agente precipitante, seguida pela
correção de pH entre 7,6 a 7,8, indicado por Andrade et al. (1997). Para atingir estes valores desejados de pH da
solução, foram utilizadas soluções de cal e ácido clorídrico para correção. A relação molar Fe:CN adotada foi
de 10:1, pois segundo testes realizados por Machado (2000), após 240 minutos de reação ainda se tinha 30%
de ferro não consumido em solução, quando se utilizou esta relação. Para determinar a eficiência do processo,
foram retiradas amostras para análise após 10, 30, 60 e 240 minutos de reação. O tempo de 4 horas foi
considerado, também segundo testes realizados Machado (2000), suficientes para atingir o equilíbrio da reação.
Nas amostras filtradas foi determinado teor de cianeto total e dissociável em ácidos fracos, tiocianato, sulfetos
e ferro total, e nas amostras não filtradas o teor de sólidos em suspensão.
Nos testes de oxidação com peróxido de hidrogênio catalisado com cobre, inicialmente era realizada a correção
do pH do licor amoniacal para 10,0, considerado ideal por vários autores (Smith e Mudder, 1991; Knorre e
Grifith, 1984). Para atingir estes valores desejados de pH inicial da solução, foram utilizadas soluções de soda
e ácido clorídrico para correção. Após, era realizada a adição de solução de H2O2 a 5 % e sulfato de cobre a
0,1%. Foram testadas várias concentrações do agente oxidante (H2O2) e de catalisador cobre, com
acompanhamento de cianeto total e dissociável em ácidos fracos, antes do tratamento e após 60 minutos de
reação. Após escolha da melhor relação molar, foram realizados testes mais detalhados, com coleta de amostras
em vários períodos ao longo da reação (10, 30, 60 e 240 min.) e determinação analítica dos seguintes
3
parâmetros: cianeto total e dissociável em ácidos fracos, tiocianato, cianato e residual H2O2. Quando as
amostras não eram analisadas imediatamente após coleta, o peróxido das soluções era inativado pela adição de
solução de tiossulfato de sódio a 10%. A determinação do residual de H2O2 era realizada obrigatoriamente após
a coleta.
As determinações analíticas foram realizadas segundo Standart Methods, na sua edição mais atual, com exceção
do parâmetro “tiocianato”, no qual foi seguida a metodologia proposta por Yoshida (1983).
Os dados obtidos nos testes realizados foram também comparados com os dados da literatura.
RESULTADOS E DISUSSÃO
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO QUÍMICA DO LICOR AMONIACAL
A tabela 01 apresenta os resultados de valor mínimo e médio, média e desvio padrão de parâmetros
monitorados, para efluente de coqueria, após tratamento em coluna stripping soda.
A determinação de cianeto total inclui todas as formas de cianeto, e de cianeto dissociável em ácidos fracos
compreendem o cianeto livre e os complexos fracos com metais como cobre, níquel e zinco. A diferença entre
os dois parâmetros pode ser atribuída aos complexos fortes, como os de cianeto de ferro.
A maior parte do cianeto encontra-se na forma de complexos, de menor toxidade, e que não são eliminados por
precipitação com sais de ferro e oxidação com peróxido de hidrogênio (Smith e Mudder, 1991; Teixeira, 1992).
O cianeto na forma livre e de complexos fracos, é muito mais tóxico que o cianeto na forma de complexos
fortes, como os de ferro. A legislação brasileira (CONAMA 20/86) especifica como limite de cianeto para
lançamento de efluentes em corpos d’água, o valor máximo de 0,2 mg/l em termos de cianeto total. Não são
especificados limites individuais para as várias formas de cianeto. Também a maior parte do cianeto dissociável
em ácidos fracos está na forma de cianeto livre, pois os dois parâmetros apresentam valores muito próximos.
Tabela 01: Caracterização do licor amoniacal
Parâmetros (mg/L)
CN total (CN)
CN dissociável ácidos fracos (CN)
CN livre (CN)
Tiocianato (SCN)
Cianato (OCN)
Sulfetos (S--)
Amônia livre (NH3)
Amônia total (NH3)
pH
Fenol (C6H5OH)
D.B.O (O2/l)
Valor
Mínimo
1,37
0,30
0,86
70,68
0,00
0,00
7,61
40,79
6,03
298,37
945,44
Valor
Máximo
41,30
2,25
2,20
246,95
49,06
39,48
184,68
209,50
9,72
1274,90
2565,15
9,63
1,54
1,37
142,73
24,94
16,31
52,18
109,91
7,57
719,66
1680,08
Desvio
Padrão
5,50
0,45
0,46
45,13
13,11
9,09
29,61
44,11
0,82
220,82
431,89
D.Q.O (O2/l)
1904,00
8000,00
4182,28
4639,45
21,20
3,58
608,00
9,06
121,47
6,30
175,47
2,42
Sólidos em suspensão
Ferro total (Fe)
Média
Os valores de tiocianato detectados estão pouco abaixo dos reportados pela literatura (Medwith e Leelhocz,
1981; Braile, 1993). Não foram encontrados dados de comparação para os resultados de cianato. Os valores de
sulfetos, fenol, demanda química de oxigênio e sólidos em suspensão estão dentro da faixa dos valores citados
para licor amoniacal (Lamb et al, 1980; Mancy e Weber, 1981; Medwith e Lefelhocz, 1981).
4
REMOÇÃO DE CIANETO COM USO DE SULFATO FERROSO
Para a relação molar Fe:CN adotada, foram realizadas avaliações para determinar a forma de cianeto que estava
conseguindo ser removida. A figura 01 apresenta resultados de remoção de cianeto total versus cianeto
dissociável em ácidos fracos, para período de monitoramento de 04 horas.
A cianeto na forma de cianeto dissociável em ácidos fracos, presente em menor quantidade neste efluente,
apresentou reduções inferiores e taxa de reação mais lenta, demonstrando que os complexos fortes de cianeto
foram removidos com maior eficiência. Estes dados sugerem que os íons de ferro e ferricianeto estão
conseguindo reagir com o ferro, e pouco cianeto simples reage com este metal formando precipitado de
complexos de cianeto, e/ou o cianeto complexado está sendo removido por mecanismos de adsorção da
substância aos flocos de Fe(OH)3 formados.
A remoção de cianeto dissociável em ácidos fracos média foi de 50,6% e de cianeto total de 82,4%, após 04
horas de reação.
A toxidade do cianeto varia muito, dependendo da forma em que se encontra. A dose letal de cianeto livre para a
espécie de peixe truta varia entre 0,05 – 0,1 mg/l (USEPA, 1985). Já testes realizados com essa mesma espécie
de peixe, expostos a concentrações de complexos de ferro e ferricianeto de 45,5 e 53 mg/L respectivamente, não
foram observadas mortes em 96 horas de exposição (Thurston,1982). Segundo Neufeld et al. (1986) taxas
baixas de cianeto livre em solução causam efeito adverso na taxa de nitrificação em lodos ativados, sistema
geralmente utilizado em plantas de coqueria após pré-tratamento para eliminação de cianeto. Os autores
verificaram que valores de cianeto livre maiores de 0,02 mg/l devem ser evitadas. Para cianeto complexado,
valores acima de 69 mg/l de cianeto causam inibição do tratamento biológico.
Figura 01: Redução de cianeto total e dissociável em ácidos fracos com sulfato ferroso no tratamento
do licor amoniacal
8.00
7.00
Cianeto (ppm CN)
6.00
5.00
4.00
3.00
CNtotal
2.00
CN diss.
1.00
0.00
0
30
60
90
120
150
180
210
240
Tempo de reação (min.)
Durante o período de reação, ocorreu pouca variação nos resultados de tiocianato. As variações encontradas
podem ser atribuídas também a erro analítico, uma vez que os sulfetos interferem na determinação deste
composto, embora se tenha utilizado o reagente Pb(CO)3 para eliminar o interferente. Isto está de acordo com
os dados reportados na literatura (Menne, D., 1997), onde é colocado que o ferro não consegue reagir com o
tiocianato (figura 02).
5
Figura 02: Variação de tiocianato com uso de sulfato ferroso no tratamento do licor amoniacal
Tiocianato (ppm SCN)
250.00
200.00
150.00
100.00
Teste 01
50.00
Teste 02
0.00
0
30
60
90
120
150
180
210
240
De acordo com Keefe e Miller (1995), o ferro reage rapidamente com os sulfetos e tem preferência em relação
ao cianeto na reação. Nas condições dos testes realizados (pH: 7,8 e relação molar Fe:CN 10:1) este fato não
foi observado. Na figura 03, pode-se observar que nos primeiros instantes da reação ocorreram reduções de 23
para cerca de 18 ppm, e após não ocorreu mais diminuição praticamente.
Figura 03: Variação de sulfetos com uso de sulfato ferroso no tratamento de licor amoniacal
25.00
Sulfetos (ppm s--)
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
0
30
60
90
120
150
180
210
240
O consumo de ferro, após 30 ou 60 minutos de reação, continuou ocorrendo de forma significativa, embora a
redução de cianeto total tenha sido bem inferior. Já este aumento de consumo, foi similar ao aumento na
formação de sólidos em suspensão, conforme demonstrado na figura 04. Estes dados sugerem que a maior parte
do ferro está precipitando, na forma de hidróxidos e / ou óxidos, diminuindo a quantidade de ferro disponível
para a reação. Os dados também demonstram que possivelmente o mecanismo mais provável de remoção, da
substância em estudo, é a combinação de cianeto aos flocos de hidróxido férrico, por forças de adsorção.
6
Figura 04: Consumo de ferro versus aumento na formação de sólidos em suspensão, no tratamento de
licor amoniacal com sulfato ferroso
400
350
Ferro consumido
Formação SS
300
%
250
200
150
100
50
0
10
30
60
240
REMOÇÃO DE CIANETO COM USO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO CATALISADO COM
COBRE
O efluente em estudo foi tratado com solução de peróxido de hidrogênio e cobre. Foram testadas diferentes
concentrações com o objetivo de verificar a menor concentração necessária para reduzir o cianeto a níveis
aceitáveis.
A tabela 02 apresenta os resultados de alguns os testes realizados. Observa-se baixas reduções de cianeto total,
e em muitos casos, aumento dos valores deste parâmetro. Este incremento pode ser atribuído à oxidação
parcial do tiocianato, em cianeto e sulfeto (Smith e Mudder, 1991).
7
Tabela 02: Cianeto total versus cianeto dissociável em ácidos fracos para diferentes concentrações de
peróxido de hidrogênio e cobre, no tratamento do licor amoniacal
Ppm H2O2 ppm Cu
CNtotal
CN dissociável
em ácidos fracos
Licor Após 60' % Redução Licor
Após 60'
% Redução
100
0
4,07
6,59
-61,92
1,53
1,32
13,73
100
0
3,93
3,41
13,23
1,79
1,69
5,59
100
1
4,07
5,55
-36,36
1,53
1,62
-5,88
100
1
3,93
4,50
-14,50
1,79
1,73
3,35
100
10
4,07
5,09
-25,06
1,53
1,69
-10,46
100
10
3,93
2,60
33,84
1,79
1,59
11,17
1000
0
3,48
6,97
-100,29
1,68
0,63
62,50
1000
0
8,81
7,43
15,66
1,87
0,44
76,47
1000
1
3,48
3,58
-2,87
1,68
0,47
72,03
1000
1
8,81
6,05
31,33
1,87
0,38
79,68
1000
10
3,48
4,39
-26,15
1,68
0,67
60,12
1000
10
8,81
8,30
5,79
1,87
0,97
48,13
5000
0
6,28
8,46
-34,71
0,94
0,53
43,62
5000
1
6,28
7,36
-17,20
0,94
0,32
65,96
5000
1
4,67
8,13
-74,09
1,17
0,15
87,18
5000
10
6,28
8,12
-29,30
0,94
0,38
59,57
5000
10
5,50
4,73
14,00
2,25
0,56
75,11
Maiores reduções foram observadas para o parâmetro cianeto dissociável em ácidos fracos, com diminuição
mais significativa para valores iniciais de H2O2 a partir de 1000 ppm.
O excesso de catalisador é prejudicial. Beatttie e Polyblank (1994) estudaram a estequiometria da reação e
colocam que o excesso de cobre consome H2O2 ineficientemente. Melhores resultados foram obtidos com
adição de 1 ppm de Cu, para remoção de cianeto dissociável em ácidos fracos. Este metal também pode ser
tóxico para vida aquática. Doudoroff (1976) encontrou como limite de tolerância de cobre para certas espécies
de peixe, o valor de menor de 0,1 mg/L. Para processo de nitrificação por lodos ativados para efluentes de
coqueria, valores acima de 20 ppm, afetaram a eficiência do processo (Clifford, 1994).
Após realização dos testes preliminares, foi selecionada a dosagem de 1000 ppm de H2O2 e 1 ppm de Cu, para
realização de testes mais detalhados.
A figura 05 mostra os resultados para cianeto total obtidos nas condições de teste. Observa-se grande variação
nos resultados e aumento nos valores de cianeto entre 30 e 60 minutos de reação, voltando a diminuir após 04
horas. Este aumento, conforme colocado anteriormente, pode ser atribuído à oxidação do tiocianato. O cianeto
liberado, ou parte dele consegue ser oxidado no restante do período.
O incremento de cianeto total ocorreu de forma irregular. Provavelmente outras variáveis não controladas
interferem na quebra do tiocianato.
Comportamento mais constante foi observado para os valores de cianeto dissociável em ácidos fracos. Ocorreu
redução significativa com 10 minutos de reação, aumento entre 30 e 60 minutos de reação, devido
provavelmente também à quebra do tiocianato, e redução mais lenta ao longo do período de reação monitorado.
Os valores finais variaram entre 0,06 e 0,6 mg/l (Figura 06).
A tabela 03 apresenta as reduções de tiocianato encontradas. Após 60 minutos de reação 20,75% do tiocianato
havia sido oxidada, e após 240 minutos este valor aumentou para 21,56%. Foram observados valores pouco
superiores aos reportados por Smith e Mudder (1991), que encontrou reduções médias de 10,15%.
Figura 05: Remoção de cianeto total com uso de 1000 ppm de H2O2 e 1 ppm de Cu, no tratamento do
licor amoniacal
8
Cianeto total (ppm CN)
18
16
14
12
Teste 1
10
Teste 2
8
Teste 3
6
Teste 4
4
Teste 5
2
Teste 6
0
0
40
80
120
160
200
240
Tabela 3: Redução de tiocianato no licor amoniacal no tratamento com uso de peróxido de hidrogênio
Licor
Após 10 min.
Após 30 min.
Após 60 min.
Após 240 min.
SCN- (mg/l)
200,00
167,15
171,30
158,49
156,88
Cianeto diss. ácido fracos (ppm CN)
Figura 06: Remoção de cianeto dissociável em ácidos fracos com uso de 1000 ppm de H2O2 e 1 ppm de
Cu, no tratamento do licor amoniacal
2.5
2.0
Teste 1
1.5
Teste 2
Teste 3
1.0
Teste 4
Teste 5
0.5
Teste 6
0.0
0
40
80
120
160
200
240
Tempo de Reação (min.)
O cianeto é oxidado em presença de peróxido, formando cianato e água. O cianato formado, de forma mais
lenta, é hidrolisado para amônia e carbonato. A tabela 04 apresenta os resultados deste parâmetro, no
tratamento do licor amoniacal. Nos primeiros 10 minutos de reação, observa-se formação de cianato, seguida
pela redução até níveis não detectáveis, no final do período de reação monitorado.
Tabela 4: Redução/Formação de cianato no licor amoniacal no tratamento com uso de peróxido de
hidrogênio
9
CNO- (mg/l)
Licor
24,53
Após 10 min.
36,22
Após 30 min.
10,20
Após 60 min.
14,70
Após 240 min.
Neg
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Quanto à caracterização físico-química do licor amoniacal, a maior parte do cianeto encontrado está de forma
de complexos fortes. Os valores de cianeto dissociável em ácidos fracos, que incluem o cianeto livre e os
complexos fracos, apresentaram pouca variação.
O uso de sulfato ferroso foi mais eficiente para remoção de cianeto total, sendo que a maior parte do
contaminante eliminado encontrava-se na forma de complexos.
O mecanismo mais provável de remoção de cianeto em efluentes com as características físico químicas
apresentadas, no tratamento de precipitação com sais de ferro, parece ser de adsorção dos complexos de
cianeto aos flocos de hidróxido férrico.
O processo de oxidação utilizando peróxido de hidrogênio foi eficiente para remoção de cianeto livre e
complexos fracos, mas considerando o total de cianetos, apresentou redução inferior em relação ao processo
anterior. Porém, a forma mais tóxica são os cianetos representados pelos cianetos dissociáveis em ácidos
fracos, sendo que apresentam maior risco ao meio ambiente.
O excesso de cobre, no tratamento do licor amoniacal com peróxido de hidrogênio, diminui a eficiência de
remoção de cianeto.
Em estudo futuro será analisada a aplicabilidade da junção dos princípios dos dois processos, onde
primeiramente otimizar-se-á o processo de oxidação com H2O2, seguido por uma precipitação dos complexos
fortes com a adição de um sal metálico, como sal de ferro ou cobre.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos o apoio da Capes, Companhia Siderúrgica de Tubarão e Degussa na realização desta pesquisa.
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