Caracterização e uso de xisto para adsorção de chumbo (II) em solução

Abstract

INTRODUÇÃOO termo xisto, ainda que geologicamente impróprio, é usado generalizadamente para designar as rochas oleígenas no Brasil, ou seja, rochas sedimentares que apresentam um conteúdo apreciável de hidrocarbonetos disseminados em seu meio mineral [1][2][3]. O termo mais exato para esse tipo de rocha seria "folhelhos", que são rochas resultantes da decomposição de materiais minerais e orgânicos no fundo de grandes lagos ou mares interiores. Os agentes químicos e microorganismos transformam, ao longo de milhões de anos, a matéria orgânica presente nessas rochas em um complexo orgânico de composição indefinida, denominado querogênio (gerador de cera), que, quando convenientemente aquecido, produz um óleo semelhante ao petróleo [4]. O volume de óleo contido no xisto compreende cerca de 7% do volume da rocha. Esse óleo não é facilmente separado e extraído pelos solventes comuns, os métodos mais utilizados para separá-lo são retortagem, combustão ou liquefação [5]. Os recursos de xisto existente são extremamente abundantes, estima-se que a quantidade de óleo, como reserva potencial, é muitas vezes superior à convencional obtida em poços de petróleo [6].Atualmente, apenas quatro países no mundo (Brasil, Austrália, China e Estônia) possuem em atividade unidades que fazem o aproveitamento comercial dos recursos do xisto para obtenção de óleo e produção de energia através de termoelétricas. ResumoExiste um grande interesse no uso de materiais de baixo custo para remoção de metais pesados em águas residuais. Novas técnicas de processamento e adsorventes incluindo argilas, resinas sintéticas, turfa e quitosana tem sido estudados objetivando substituir o carvão ativado. No presente trabalho, xisto retortado (XR), um rejeito sólido da transformação térmica do xisto oleígeno, foi caracterizado com o objetivo de utilizá-lo como adsorventes para remoção de metais pesados. O aproveitamento desse rejeito é de grande interesse, uma vez que o Brasil possui a segunda maior reserva mundial de xisto oleígeno. Os rejeitos foram caracterizados por diferentes técnicas de caracterização, incluindo tamanho de partícula, análise termogravimétrica, fluorescência de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios X, e microscopia eletrônica de varredura-EDS. As características dos pós foram adequadas para os experimentos de adsorção.

Avaliação da liberação de elementos traço em solos tratados com xisto retortado

“…1,9 De modo geral, pode-se constatar uma boa similaridade entre os resultados deste trabalho em comparação com aqueles da literatura para a maioria dos elementos na forma de óxidos. Os resultados obtidos por XRF mostraram teores mais elevados de alguns elementos em relação ao solo estudado, tais como Al, Fe, K, C, Mg, Ca, Na, P e S, sugerindo a possibilidade de liberação de tais elementos no solo.…”

“…1 O Brasil possui a segunda maior reserva de xisto no mundo, sendo os Estados Unidos detentor das maiores reservas mundiais, 1,2 além de outros países que merecem destaque como Austrália, Canadá, China, Estônia, Itália, Jordânia, Marrocos, Rússia e Zaire. 3 Em São Mateus do Sul, no estado do Paraná, é explorada a extração de xisto da mais importante reserva de xisto do Brasil, a Formação Irati, a qual abrange também os estados de Mato Grosso do Sul, Goiás, São Paulo, Santa Catarina e Rio Grande do Sul.…”

“…O processamento do xisto produz óleo e gás em condições de alta temperatura e alta pressão, além de outros subprodutos, sendo um deles o xisto retortado (XR) produzido em grandes quantidades, representando cerca de 80 a 90% da quantidade de matéria prima inicial do processo. 1 O XR é uma matriz dependente de sua origem e do processo de extração de óleo e gás, e pode conter compostos orgânicos e elementos traços indesejáveis ao meio ambiente. A composição química e as características do XR têm sido objeto de estudo de vários países, variando conforme a região de origem.…”

“…As quantidades relativas de cada elemento dependem da localidade da mina, das quantidades de elementos no xisto cru, composição do querogênio e tecnologia empregada no beneficiamento. 6,8,14,15 O XR tem sido reaproveitado na indústria de cerâmica e cimento, 3 estudado como sorvente para íons Pb 2+ , 1,16 e utilizado para produção de energia. 17 Aspectos como a perda de nutrientes por conta da lixiviação ocasionada pelas chuvas, culturas que absorvem determinados nutrientes em maiores quantidades, falta de rotação de culturas ou mesmo atividades antrópicas ocasionam a necessidade de adição de nutrientes adequados ao solo.…”

Atividade microbiana e enzimática em solo após a aplicação de xisto retortado

“…Na exploração do xisto, são gerados diversos subprodutos, dos quais se destaca o rejeito sólido proveniente da pirólise da rocha, o xisto retortado (XR). Este subproduto representa 80 a 90% do volume de xisto (6.600 Mg) processado diariamente na Unidade de Industrialização do Xisto (Pimentel et al, 2006), instalada em São Mateus do Sul (PR) sobre a Formação Irati, que contém a maior reserva brasileira de xisto. O grande volume de XR gerado e a necessidade de sua disposição no ambiente são os principais problemas que limitam o desenvolvimento da indústria do xisto (Stark & Redente, 1990).…”