Foto-lixiviação da calcopirita: influência do comprimento de onda na solubilização de cobre

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Ribeiro, Marcos Henrique Ferreira [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Lixiviação; Calcopirita; Cobre; Luz; Semicondutores
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/313134

O cobre, metal classificado como crítico nas últimas décadas, é um dos elementos mais utilizados em atividades humanas. A calcopirita é o mineral de cobre mais abundante da crosta da Terra e seu usual processamento pirometalúrgico causa problemas como alto gasto energético. Métodos (bio)hidrometalúrgicos são uma alternativa à pirometalurgia, porém, a calcopirita é refratária, com baixa cinética de lixiviação. Ainda não há um consenso na literatura sobre os motivos da refratariedade da calcopirita à processos (bio)hidrometalúrgicos. Recentes estudos demonstraram que a biolixiviação associada à irradiação com luz branca promoveu a solubilização de cobre da calcopirita, o que pode ser explicado pelo fato de a calcopirita ser um semicondutor. Assim, a partir de uma abordagem da eletroquímica de semicondutores, este estudo investigou o efeito da luz na lixiviação da calcopirita através de soluções ácidas contendo íons férricos e ferrosos. A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi utilizada para avaliar a relação entre o comprimento de onda (variando de 485 a 665 nm) e a intensidade luminosa (variando de 4.000 a 10.000 lux) na extração de cobre. Após 65 dias de experimento, para condições iniciadas com 200 mmol/L de Fe2+ houve um aumento na extração de cobre nas condições iluminadas por luz vermelha em alta intensidade, luz verde em média intensidade e luz azul em baixa intensidade: aumentos de 33,4; 32,5 e 30,9 % na extração de cobre quando comparadas ao escuro, respectivamente. Para condições iniciadas com 200 mmol/L de Fe3+, a luz propiciou maiores extrações em todas as situações, quando comparadas ao escuro, destacando-se a luz azul, que promoveu a extração de cobre tanto em alta quanto em baixa intensidade: 72,5 e 84,7% de aumento na extração, respectivamente. Voltametrias cíclicas indicaram um aumento na corrente e na carga efetiva passando pela superfície de eletrodos de calcopirita quando estes eram iluminados. Difratometria de Raios-X detectaram a presença majoritária de calcopirita, dióxido de silício, jarosita e enxofre, e diminuição da intensidade dos picos correspondentes da calcopirita após a lixiviação em todas as condições estudadas. Os resultados demonstram que a foto-lixiviação da calcopirita não só promove a extração de cobre, como também evidencia que as variáveis da radiação estão relacionadas ao mecanismo pela qual a luz afeta o processo.