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Departamento de Cincias e Engenharia do Ambiente
Tratamento de Efluentes Resultantes da Explorao de Urnio
CLUDIA DERBOVEN SEQUEIRA
Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Sanitria
Orientador Cientfico Prof. Doutora Leonor Miranda Monteiro do Amaral
LISBOA 2008

TRATAMENTO DE EFLUENTES RESULTANTES DA EXPLORAO DE URNIO
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ii
AGRADECIMENTO
Agradeo minha famlia e amigos o apoio incondicional e motivao para ir mais alm.
Aos meus colegas de trabalho, agradeo a disponibilidade para a partilha de
conhecimentos. E, acima de tudo, agradeo Professora Leonor Amaral pela constante
motivao, sem a qual no teria chegado at aqui.

iii

iv
RESUMO
Aps um sculo de explorao mineira em Portugal, nomeadamente de componentes
radioactivos, como o urnio, rdio, polnio, entre outros, resultaram muitas minas,
escombreiras de minrio pobre e de estreis, bacias de rejeitados, eiras de efluentes e
lamas resultantes de processos de decantao de efluentes.
Por outro lado, no cenrio internacional, aposta-se na produo de energia com recurso
tecnologia nuclear. Esta situao tem vindo a aumentar o valor comercial do urnio e, em
Portugal, tm surgido interesses para retomar a explorao mineira deste elemento.
Tanto na componente de reabilitao das reas mineiras abandonadas, como na vertente
de uma futura explorao mineira de urnio, o tratamento dos efluentes resultantes dos
processos produtivos assume-se como um elemento determinante. Estes efluentes
apresentam-se muitas vezes contaminados com urnio e rdio, no entanto, apresentam
tambm outros subprodutos, representando graves impactes no ambiente em geral e,
consequentemente, acarretando problemas de sade pblica.
Neste campo, verifica-se uma grande diversidade de mtodos de tratamento para
aplicao nos efluentes gerados por esta actividade produtiva. Estes mtodos devero
ser aplicados, tendo em considerao as caractersticas dos efluentes a tratar, de modo a
dar cumprimento aos valores de descarga presentes na legislao.
De um modo geral, aplicam-se mtodos de tratamento activos durante o perodo de
produo e, aps encerramento e fase de monitorizao, so maioritariamente aplicados
processos passivos no tratamento do efluente gerado.
Os sistemas de tratamento activos abordados incluem neutralizao, precipitao (com
cloreto frrico e/ou cloreto de brio), adsoro atravs de hidrxido de magnsio
hidratado, tecnologias de membranas (nanofiltrao e osmose inversa), troca inica. Os
sistemas de tratamento passivos recorrem a leitos de macrfitas, barreiras permeveis
reactivas, barreiras biolgicas e imobilizao.
Muitas vezes verifica-se a necessidade de conjugar mais que uma tecnologia de
tratamento para a remoo dos contaminantes do efluente, de modo a cumprir o disposto
na legislao.

v
ABSTRACT
The result of radioactive mining in Portugal during one century, mainly for uranium, radium
and polonium, were several abandoned mines, low grade or sterile ore tailings, dump
basins, lakes and effluent treatment sludges.
Internationally, on the other hand, the energy production using nuclear technology as a
resource plays an important role. This fact has raised the commercial value of the uranium
and, as a consequence, the interest on the exploitation of uranium in Portugal.
In both, remediation of mining areas and uranium production, the treatment of wastewater
resulting from a diversity of processes, is of most importance. These effluents are often
contaminated with uranium and radium, but also with other subproducts, causing severe
impacts on the environmental and, consequently, on public health.
With that purpose, there are several different treatment methods that can be applied to the
effluent. These methods should be applied regarding the wastewater composition and the
discharge standards to be met.
In general, the active treatment methods are used during production phase and, after
closure and monitoring phase, the passive treatments are mostly used.
The active treatment methods include neutralization, precipitation (with iron and/or barium
chloride), adsorption through hydrated magnesium hydroxide, membrane technology
(nanofiltration or reverse osmosis), ion exchange. The passive treatment methods
comprise wetlands, reactive permeable barriers, biological barriers and immobilization.
There is often the need to combine more then one treatment technology to reach the
legislated contamination standards.

vi
NDICE
1. ENQUADRAMENTO....................................................................................................1
2. OBJECTIVOS ..............................................................................................................3
3. PRODUO DE URNIO ...........................................................................................5
3.1. Introduo ....................................................................................................................... 5
3.2. Urnio como matria-prima .......................................................................................... 8
3.3. Mtodos Produtivos................................................................................................. 10
3.3.1. Introduo............................................................................................................. 10
3.3.2. Lixiviao em pilha .............................................................................................. 11
3.3.3. Lixiviao in situ................................................................................................... 12
3.3.4. Lixiviao dos depsitos de minrio no local de extraco .......................... 14
3.3.5. Processamento do minrio em instalao fabril............................................. 14
3.4. Transferncia de Urnio para o Ambiente ............................................................... 18
4. CARACTERIZAO QUALITATIVA DOS EFLUENTES ..........................................21
5. TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DISPONVEIS .................................................23
5.1. Introduo ..................................................................................................................... 23
5.2. Sistemas de Tratamento Activos ............................................................................... 24
5.2.1. Neutralizao ....................................................................................................... 24
5.2.2. Precipitao com cloreto frrico........................................................................ 26
5.2.3. Precipitao com cloreto de brio .................................................................... 27
5.2.4. Adsoro atravs de hidrxido de mangansio hidratado atravs de
arejamento ............................................................................................................................. 30
5.2.6. Troca Inica.......................................................................................................... 39
5.3. Sistemas de Tratamento Passivos ............................................................................ 40
5.3.1. Lagoas de Macrfitas .............................................................................................. 40
5.3.2. Barreiras permeveis reactivas ............................................................................. 43
5.3.3. Barreiras biolgicas ................................................................................................. 45
6. ANLISE SUMRIA DOS PROCESSOS DE TRATAMENTO ............................. 49
7. CONCLUSES ............................................................................................................ 55

vii
NDICE DE TABELAS
TABELA 1 CRONOLOGIA DA EXPLORAO MINEIRA EM PORTUGAL NO SCULO XX E
ACONTECIMENTOS IMPORTANTES INTERNACIONAIS. ........................................... 6
TABELA 2 EXEMPLOS DE LIMITES DE CONCENTRAO DE ALGUNS PARMETROS
PRESENTES EM EFLUENTES DE MINAS OU INSTALAES FABRIS DE PRODUO
DE URNIO, PARA DIFERENTES PASES. .............................................................. 8
TABELA 3 DISTRIBUIO MUNDIAL DE JAZIDAS DE URNIO E RESPECTIVA ESTIMATIVA DE
PRODUO RELATIVAMENTE AO VALOR TOTAL PRODUZIDO AT 1999.................. 9
TABELA 4 PERODO DE TEMPO DE DEGRADAO DOS RADIONUCLDEOS, EM MEIA-VIDA..... 19
TABELA 5 CARACTERSTICAS DO EFLUENTE SUBMETIDO A PROCEDIMENTOS
EXPERIMENTAIS .............................................................................................. 28
TABELA 6 ANLISE SUCINTA DAS TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO ABORDADAS. ................ 50

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NDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 ESQUEMA DA APLICAO DE UM PROCESSO DE

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