Potencial de acidificação e de neutralização em materiais geológicos da jazida de carvão de Candiota, sul do Brasil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Albert, Renata Pinto
Orientador(a): Pinto, Luiz Fernando Spinelli
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Manejo e Conservação do Solo e da Água
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/17413
Resumo: Em Candiota (RS) a mineração de carvão é realizada à céu aberto em tiras pela Companhia Riograndense de Mineração (CRM). Nesta, são retiradas o solo e as camadas geológicas situadas acima das camadas de carvão. A recomposição topográfica é feita recolocando as camadas geológicas na cava aberta quando da escavação da próxima tira; após, as pilhas de estéril são reconformadas e sobre a superfície nivelada é colocada a camada de solo superficial (“topsoil”), compondo um solo “construído”. A pirita, encontrada no carvão e em rochas associadas, fazendo parte do solo construído, ao entrar em contato com o ar e água, reage rapidamente, formando ácido sulfúrico, desencadeando a acidificação do solo e das águas e a solubilização de metais, processo conhecido como drenagem ácida de mina (DAM). Este trabalho teve por objetivo estimar a provável composição do solo construído e a predisposição desse em gerar DAM através da caracterização química dos materiais da coluna geológica e da estimativa do potencial que eles possuem para liberar acidez nos solos e águas superficiais e subsuperficiais na área pós-minerada, permitindo um melhor planejamento do controle ambiental das áreas que virão a ser mineradas na mina de carvão do município de Candiota (RS). Foram selecionados seis furos de sondagem e amostradas as principais litologias que irão compor o perfil de solo construído (camada de “topsoil” e estéril). Os materiais foram triturados e tratados como “solo”, sendo realizada a caracterização básica do complexo trocável, determinando-se os atributos pH em H2O, pH em CaCl2, cátions básicos (Ca, Mg, K, Na), Al e acidez potencial (H + Al). O potencial de acidificação (PA) e neutralização (PN) dos materiais geológicos foram estimados utilizando o método do peróxido de hidrogênio adaptado para determinação do PN. Os dados da composição química do complexo trocável desses materiais indicam que praticamente todas as camadas de carvão irão fornecer às camadas de estéril do solo construído uma reação fortemente ácida. Isso é relevante pois camadas não exploradas de carvão, em função da menor espessura e continuidade, com as do BL (Banco Louco), são frequentemente incorporadas aos materiais do estéril. Nas minerações futuras, se o mesmo tipo de ação for realizada com as camadas de carvão S2, S3, S4 e S5, os problemas de acidificação poderão se amplificar. Além disso, algumas camadas de folhelho carbonoso e de arenito acima do carvão BL também apresentam reação ácida, o que significa que mesmo explorando todos os carvões, a reação ácida no estéril pode persistir. Por outro lado, outras camadas apresentam reação alcalina, podendo neutralizar parte dessa acidez. A estimativa dos potenciais de acidificação e de neutralização desses materiais permitem prever o balanço do processo e a tendência de evolução do sistema em função das decisões tomadas em relação às camadas de carvão que serão mineradas e a disposição controlada ou não controlada dos materiais geológicos que irão compor o perfil do solo construído.
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spelling 2025-09-15T13:17:10Z2025-09-15T13:17:10Z2018-08-31ALBERT, Renata Pinto. Potencial de acidificação e de neutralização em materiais geológicos da jazida de carvão de Candiota, sul do Brasil. 2018. 81f. Tese (Doutorado) – Programa de Pós Graduação em Manejo e Conservação do Solo e da Água, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/17413Em Candiota (RS) a mineração de carvão é realizada à céu aberto em tiras pela Companhia Riograndense de Mineração (CRM). Nesta, são retiradas o solo e as camadas geológicas situadas acima das camadas de carvão. A recomposição topográfica é feita recolocando as camadas geológicas na cava aberta quando da escavação da próxima tira; após, as pilhas de estéril são reconformadas e sobre a superfície nivelada é colocada a camada de solo superficial (“topsoil”), compondo um solo “construído”. A pirita, encontrada no carvão e em rochas associadas, fazendo parte do solo construído, ao entrar em contato com o ar e água, reage rapidamente, formando ácido sulfúrico, desencadeando a acidificação do solo e das águas e a solubilização de metais, processo conhecido como drenagem ácida de mina (DAM). Este trabalho teve por objetivo estimar a provável composição do solo construído e a predisposição desse em gerar DAM através da caracterização química dos materiais da coluna geológica e da estimativa do potencial que eles possuem para liberar acidez nos solos e águas superficiais e subsuperficiais na área pós-minerada, permitindo um melhor planejamento do controle ambiental das áreas que virão a ser mineradas na mina de carvão do município de Candiota (RS). Foram selecionados seis furos de sondagem e amostradas as principais litologias que irão compor o perfil de solo construído (camada de “topsoil” e estéril). Os materiais foram triturados e tratados como “solo”, sendo realizada a caracterização básica do complexo trocável, determinando-se os atributos pH em H2O, pH em CaCl2, cátions básicos (Ca, Mg, K, Na), Al e acidez potencial (H + Al). O potencial de acidificação (PA) e neutralização (PN) dos materiais geológicos foram estimados utilizando o método do peróxido de hidrogênio adaptado para determinação do PN. Os dados da composição química do complexo trocável desses materiais indicam que praticamente todas as camadas de carvão irão fornecer às camadas de estéril do solo construído uma reação fortemente ácida. Isso é relevante pois camadas não exploradas de carvão, em função da menor espessura e continuidade, com as do BL (Banco Louco), são frequentemente incorporadas aos materiais do estéril. Nas minerações futuras, se o mesmo tipo de ação for realizada com as camadas de carvão S2, S3, S4 e S5, os problemas de acidificação poderão se amplificar. Além disso, algumas camadas de folhelho carbonoso e de arenito acima do carvão BL também apresentam reação ácida, o que significa que mesmo explorando todos os carvões, a reação ácida no estéril pode persistir. Por outro lado, outras camadas apresentam reação alcalina, podendo neutralizar parte dessa acidez. A estimativa dos potenciais de acidificação e de neutralização desses materiais permitem prever o balanço do processo e a tendência de evolução do sistema em função das decisões tomadas em relação às camadas de carvão que serão mineradas e a disposição controlada ou não controlada dos materiais geológicos que irão compor o perfil do solo construído.In Candiota (RS) coal mining is carried out in surface strip mining by Companhia Riograndense de Mineração (CRM). The soil and geological layers above the coal seams are removed and the topographic recomposition is done by replacing the geological layers in the previously opened pit when the next strip is excavated; Afterwards, the overburden piles are reconformed and on the leveled surface is placed a layer of surface soil (topsoil), composing a "constructed" minesoil. Pyrite, found in coal and associated rocks, in the “constructed” minesoils, reacts rapidly to sulfuric acid, triggering acidification of soil and water and causing solubilization of metals, a process known as acid mine drainage (AMD). The objective of this work was to estimate the probable composition of the constructed soil and its predisposition to generate AMD through the chemical characterization and estimation of potential acidity of the materials of the geological column of areas that will be mined in the coal mining area of Candiota (RS), thus providing subsidies to prevent / mitigate the generation of acid drainage in future areas. Six drill holes were selected and the main lithologies that will compose the future constructed minesoil profile (topsoil and overvurden layers) were sampled. The core sample materials were ground and treated as soil, and the basic characterization of the exchangeable complex was carried out, determining the following attributes: water and CaCl2 pH, basic cations (Ca, Mg, K, Na), Al and potential acidity (H+Al). The acidification potential (AP) and neutralization potential (NP) of the geological materials were estimated using the hydrogen peroxide method adapted for NP determination. Data on the chemical composition of the exchangeable complex of these materials indicate that practically all the coal layers will provide the overburden layer with a strongly acidic reaction. This is relevant because, generally, some layers are not explored, due to their lower thickness and lack of continuity, as the BL layer (Louco Seam), that are incorporated into the overburden materials of the constructed minesoil profile. In future mining, if the same type of action is carried out with the S2, S3, S4 and S5 coal layers, the problems of acidification will be intensified. In addition, some layers of carbonaceous shale and sandstone above the BL coal seam also exhibit acidic reaction, which means that even by exploiting all the coals, the acid reaction in the overburden minesoil profile layer could persist. On the other hand, other layers present alkaline reaction, which can neutralize part of this acidity. The estimation of the acidification and neutralization potentials of these materials makes it possible to predict the process balance and the trend of the system to evolve depending on the decisions taken regarding the unmined coal layers and the controlled or uncontrolled disposal of the geological materials that will compose the constructed minesoil profile.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Manejo e Conservação do Solo e da ÁguaUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS AGRARIASAGRONOMIACIENCIA DO SOLOÁrea degradadaCarvãoSolos construídosDrenagem ácidaDegraded areaCoalConstructed minesoilsAcid drainagePotencial de acidificação e de neutralização em materiais geológicos da jazida de carvão de Candiota, sul do BrasilPotential for acidification and neutralization of geological materials from the coal deposit at Candiota, southern Brazilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://lattes.cnpq.br/9868406391416564http://lattes.cnpq.br/1335865923064627Miguel, Pablohttp://lattes.cnpq.br/4145554276881172Pinto, Luiz Fernando SpinelliAlbert, Renata Pintoreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALTESE RENATA PINTO ALBERT.pdfTESE RENATA PINTO ALBERT.pdfapplication/pdf22987557http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17413/1/TESE%20RENATA%20PINTO%20ALBERT.pdf21bc4b075a3903339a5fcbce7cb3965dMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17413/2/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD52open accessTEXTTESE RENATA PINTO ALBERT.pdf.txtTESE RENATA PINTO ALBERT.pdf.txtExtracted texttext/plain116712http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17413/3/TESE%20RENATA%20PINTO%20ALBERT.pdf.txtf8fbe620165ad476bc321065f19b4d48MD53open accessTHUMBNAILTESE RENATA PINTO ALBERT.pdf.jpgTESE RENATA PINTO ALBERT.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1342http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17413/4/TESE%20RENATA%20PINTO%20ALBERT.pdf.jpg83e0df2153612208b0c16f85edd1e68cMD54open accessprefix/174132025-09-16 03:01:12.612open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/17413VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2025-09-16T06:01:12Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
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