Valorização de Rejeito de Minério de Ferro em Adsorvente de Fosfato e Fertilizante

A tecnologia aborda três problemas principais de forma integrada:

• Acúmulo de Rejeitos de Mineração: A disposição da lama gerada no beneficiamento de minério de ferro é onerosa e de alto risco ambiental e social, como demonstrado pelos rompimentos de barragens em 2015 e 2019.
• Poluição Hídrica por Fosfato: A presença excessiva de fosfato em efluentes industriais e agrícolas causa eutrofização de corpos d’água, um grave problema ambiental.
• Geração de um Novo Resíduo: Muitos processos de tratamento de efluentes geram um lodo ou resíduo sólido contaminado, que precisa ser descartado, transferindo o problema para outro meio.

A solução é um processo que transforma o rejeito de mineração (lama) em um material adsorvente de alta eficiência. O processo consiste em:

• Modificação Química: Impregnação do rejeito seco com sais de cálcio (Ca), magnésio (Mg) ou zinco (Zn).
• Tratamento Térmico: Calcinação da mistura em temperaturas entre 300°C e 900°C.
• Formação de Ferritas: Este tratamento promove uma reação química no estado sólido, formando óxidos mistos (ferritas, como CaFe₂O₄) na superfície das partículas do rejeito, que são os sítios ativos para adsorção.

O material resultante é utilizado para remover fosfato de efluentes e, após saturação, pode ser aplicado diretamente na agricultura como fertilizante de liberação lenta.

• Alta Eficiência: Apresenta capacidade de adsorção de até 40 mg de fosfato por grama de material, valor superior ao de tecnologias anteriores reportadas na literatura
• Propriedade Magnética: A formação de ferritas confere propriedades magnéticas ao material, permitindo sua fácil separação e recuperação do meio líquido após o uso por meio de um ímã.
• Matéria-Prima de Baixo Custo: Utiliza um resíduo industrial abundante e de custo marginal quase zero como insumo principal.
• Ciclo Sustentável (Economia Circular): Transforma um passivo ambiental (rejeito) em um produto de valor (adsorvente) e, depois de usado, em um fertilizante, não gerando um novo resíduo.
• Valor Agronômico: O produto final é uma fonte de nutrientes essenciais para as plantas, como Fósforo (P), Ferro (Fe), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg), Zinco (Zn) e Silício (Si).

Os setores que podem se beneficiar diretamente desta tecnologia são:

• Setor de Mineração: Como destino nobre e economicamente vantajoso para seus rejeitos, mitigando riscos ambientais e criando uma nova linha de negócio.
• Empresas de Tratamento de Efluentes (ETEs): Especialmente aquelas que tratam efluentes de:
  • Frigoríficos e Agroindústrias (avicultura, suinocultura, bovinocultura).
  • Indústria de Fertilizantes.
  • Indústria Química.
• Setor Agrícola: Produtores rurais e empresas de insumos agrícolas que utilizam fertilizantes, podendo adquirir um produto mais barato e multifuncional (fornecendo múltiplos nutrientes).

Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

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