Orientador: Miriam Gonçalves Miguel

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Resumo: A primeira mina de extração de urânio do Brasil, atualmente em fase de descomissionamento, gerou vários impactos ambientais negativos em sua área, em decorrência dos processos de lavra, tratamento e beneficiamento. A geração de drenagem ácida na pilha de estéril número 4 (PE-4) é um dos...

Resumo: A primeira mina de extração de urânio do Brasil, atualmente em fase de descomissionamento, gerou vários impactos ambientais negativos em sua área, em decorrência dos processos de lavra, tratamento e beneficiamento. A geração de drenagem ácida na pilha de estéril número 4 (PE-4) é um dos impactos negativos gerados com a situação mais crítica. A água ácida, produto desta drenagem, apresenta metais pesados e elementos radioativos e pode estar sendo infiltrada pela base da bacia de captação, onde é feita a coleta desta água para tratamento. O objetivo deste trabalho foi selecionar um solo da área, visando a sua utilização como barreira impermeabilizante de base da bacia de captação desta água ácida, a fim de evitar a contaminação do ambiente. Dessa maneira, foram realizados ensaios geotécnicos e químico-mineralógicos para caracterização de seis solos coletados na área. Um dos solos estudados, coletado próximo à bacia, foi usado em um ensaio de coluna. O solo que obteve o melhor desempenho com relação aos ensaios geotécnicos e químico - mineralógicos com consideração aos limites recomendados pela literatura científica foi escolhido para ser submetido aos ensaios de adsorção em lote e difusão, que foram realizados com soluções de Al, Mn, Fe e F-. O primeiro tipo de ensaio foi realizado com e sem o ajuste de pH das soluções. Os resultados obtidos para o ensaio de adsorção em lote mostrou que, o comportamento de adsorção do solo com relação ao elemento Al não se mostrou diferenciado. No entanto, nos ensaios usando a solução de Mn, o comportamento do solo com e sem ajuste de pH foi distinto, assim como no ensaio com a solução de Fe, com valores de pH entre 3 e 3,5 mas com menor expressividade que o Mn. Para o F-, foi possível determinar a adsorção apenas no ensaio com ajuste de pH, cujo valor foi acima de 4,5. No ensaio de difusão ocorreu a diminuição da concentração dos elementos Al, Mn e F- no reservatório da célula de difusão e na solução retirada dos poros dos corpos-de-prova, em relação à sua profundidade. Já a concentração do elemento Fe apresentou comportamento inverso, aumentando a concentração tanto no reservatório como na solução dos poros do corpo-de-prova. No ensaio de coluna, no tempo de ensaio estudado, ocorreu a adsorção do F- e, possivelmente, do Al. No entanto em relação ao Mn e ao Fe, estes elementos foram dessorvidos, com maior expressividade do Fe. O solo submetido aos ensaios de adsorção em lote e difusão não apresentou características recomendáveis para sua utilização como barreira impermeabilizante, devido à baixa capacidade de adsorção dos elementos Al, Mn e Fe

Abstract: The first uranium extraction mine of Brazil, nowadays, found in decommissioning phase, has generated several negative environmental impacts in its area, as a result of mining, treatment and beneficiation processes. The generation of acid drainage in waste rock pile 4-(WR-4) is one of the...

Abstract: The first uranium extraction mine of Brazil, nowadays, found in decommissioning phase, has generated several negative environmental impacts in its area, as a result of mining, treatment and beneficiation processes. The generation of acid drainage in waste rock pile 4-(WR-4) is one of the negative impacts with the most critical situation. The acidic water, product of this drainage, presents heavy metals and radioactive elements and it may be infiltrated by the basis of the impoundment basin, where this water is collected for treatment. The objective of this research was to select a soil from the area, aiming at its use as a waterproofing barrier basis for the impoundment basin of this acidic water, as to prevent environmental contamination. In this way, geotechnical and chemo-mineralogical tests were conducted in order to characterize six soils collected in the area. One of the studied soils, collected close to the basin, was used in the column test. The soil that obtained the best performance in relation to the geotechnical and chemomineralogical tests, while considering the limits recommended by scientific literature, was selected for submission to batch adsorption tests and diffusion tests, which were conducted with solutions of Al, Mn, Fe and F-. The first test type was carried out with and without pH adjustment of the solutions. The results obtained in the batch adsorption tests indicated that, the adsorption behavior of the soil with relation to the element Al was not differentiated. However, for the pH interval utilized in the tests while using the Mn solution, the soil behavior with and without pH adjustment was distinct, as well as in the tests with the Fe solution, with pH values between 3 and 3.5 but with less expressive than the Mn. For the F-, it was possible to determine the adsorption only on the test done with pH adjustment, with values over 4.5. On the diffusion tests, the decrease on concentration of the elements Al, Mn and F- took place in the diffusion cell reservoir and in the specimen, in relation to its depth. The element Fe presented an inverse behavior, having its concentration increased as much in the reservoir as in the specimen. On the column test using the soil collected near the impoundment basin, the adsorption of F-, and possibly Al, took place during the studied period. Concerning to Mn and Fe, these elements are being transported, with more expressive leaching of Fe. Due to its low adsorption capacity of the Al, Mn and Fe, the soil submitted to batch adsorption and diffusion tests did not present recommendable characteristics to be used as a waterproofing barrier