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Tratamiento combinado de disolución de magnesio y floculación en un drenaje ácido de una mina de carbón

Resumen en español

Los drenajes ácidos de minas de carbón (DAM) surgen de la actividad minera mediante oxidación de la pirita (Fe2S), y se incorporan a las fuentes hídricas por escorrentía o descarga directa, lo que ocasiona la acidificación del agua, la disolución de metales y un incremento en el contenido de sulfatos. Los estudios actuales para su tratamiento aún son limitados y se desconoce el efecto de la concentración de Mg2+ y el pH en un proceso de floculación. Por ello, se evaluó un tratamiento combinado de disolución de Mg2+ que empleó limadura de aleación AZ31 y oxidación con H2O2, seguido de una etapa de floculación; como una alternativa que busca disminuir el color real, la turbidez y la concentración de sulfatos, Fe, Mn y Zn. Se empleó un diseño compuesto central 22 rotable con puntos estrella, los niveles para la concentración de Mg2+ fueron 75 ppm y 225 ppm, y para el pH de floculación 9.5 y 10.5. Se utilizó un reactor discontinuo de 250 mL con agitación magnética, una concentración fija de polímero de 5 ppm, y de H2O2 de 50 ppm. El sobrenadante se analizó usando espectrofotometría de absorción atómica, UVVis y nefelometría. La primera técnica buscó cuantificar la concentración total de Fe, Mn y Zn. La segunda, permitió determinar el color real y cuantificar los sulfatos, y la tercera evaluó la turbidez. Con 75 ppm de Mg2+ y un pH de 10.5 se alcanzó una concentración de Mn <0.072 ppm y de Zn <0.024 ppm. Se evidenció una disminución de 99.9% en la concentración de Fe, 97.9% en el color real, 96.0% en la turbidez y 96.2% en el contenido de sulfatos. El costo del tratamiento fue $3918/m3 de DAM, con un consumo de Ca(OH)2 de 3313 ppm y una disminución del 21% en el volumen del lodo