Determinação de elementos terras raras (ETR) em drenagem ácida de mina (DAM) na INB

Abstract

Os Elementos Terras Raras (ETR) se dividem em três subgrupos: leves (La, Ce, Pr, Nd, Pm), médios (Sm, Eu, Gd) e pesados (Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc), tendo como parâmetro de diferenciação sua densidade. Atualmente, pesquisas evolvendo a determinação dos ETR são essenciais, seja para avaliar sua presença no ambiente, geralmente em baixíssimos níveis, ou para o conhecimento de seus comportamentos biogeoquímicos. No planalto de Caldas – MG no ano de 1982 se iniciou o processamento e lavra de minério de U, a principal utilização dos proveitos de urânio trabalhados nesta unidade, era para abastecimento e produção de combustíveis para usinas nucleares. O funcionamento desta mineração resultou na formação de drenagem ácida de mina (DAM) no local. As DAM são recorrentes em ambientes de mineração, tendo sua origem quando rochas são extraídas da crosta, e posteriormente expostas ao oxigênio atmosférico, associado com a ação da água, resultando na sua oxidação. Estudos preliminares mostraram quantidades significativas de ETR em solos provenientes da área de mineração, que em princípio, pode ser afetado pela DAM, apresentando um risco adicional nos efluentes da mina. A técnica de espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) é uma técnica indicada para a detecção dos ETR devido aos seus baixos limites de detecção, seletividade, ampla faixa linear e capacidade multielementar. Ao analisar os resultados apresentados por meio da técnica empregada e associar com a o levantamento bibliográfico aplicados neste seguinte trabalho, se confirma que, em regiões que ocorrem uma DAM, encontra-se altas concentrações de ETR, podendo ser exemplificado nos pontos dos BF 4 e 8, em que em todos os elementos analisados encontraram concentrações acima do LQ instrumental.

The Rare Earth Elements (REE) are divided into three subgroups: light (La, Ce, Pr, Nd, Pm), medium (Sm, Eu, Gd), and heavy (Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc), with their density serving as a differentiating parameter. Currently, research involving the determination of REEs is essential, either to assess their presence in the environment, generally at very low levels, or to understand their biogeochemical behaviors. In the Caldas Plateau - MG in 1982, the processing and mining of uranium ore began, with the main use of the proceeds from the uranium being for the supply and production of fuels for nuclear power plants. The operation of this mine resulted in the formation of acid mine drainage (AMD) on-site. AMDs are common in mining environments, originating when rocks are extracted from the crust and subsequently exposed to atmospheric oxygen, combined with the action of water, resulting in their oxidation. Preliminary studies have shown significant quantities of REEs in soils from the mining area, which, in principle, may be affected by AMD, presenting an additional risk in the mine effluents. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is a technique recommended for detecting REEs due to its low detection limits, selectivity, wide linear range, and multi-element capacity. Analyzing the results presented through the employed technique and associating them with the literature survey applied in this study, it is confirmed that in regions where AMD occurs, high concentrations of REEs are found, as exemplified in points BF 4 and 8, where all analyzed elements were found to have concentrations above the instrumental quantification limit.