Estudo de caso | Mineração, metais e cimento

West Virginia University De poluente a produto

A West Virginia University transforma a drenagem ácida de mina em água limpa e terras raras.

Misturando unidades em um laboratório universitário trabalhando com terras raras

Conheça Paul Ziemkiewicz, PhD. Paul cresceu no oeste da Pensilvânia. Quando criança, ele sonhava em limpar seus rios e córregos locais, que estavam sem vida devido à drenagem ácida de minas. Hoje, como Diretor de Pesquisa de Água da West Virginia University (WVU), Paul está vivendo esse sonho.

O que é drenagem ácida de mina?

Minas de carvão abandonadas causam vários tipos de poluição das águas. A drenagem ácida de minas é a que mais prevalece. Minas de carvão abandonadas deixam poços de água altamente ácida que contêm grandes quantidades de minerais pesados. Com o tempo, as águas subterrâneas e de superfície infiltradas da precipitação enchem esses poços até a borda. Quando a água transborda, substâncias químicas nocivas são transportadas para a água e o solo ao redor. Esses produtos químicos podem prejudicar humanos, plantas e animais.

Professor de jaleco branco sorrindo em frente ao equipamento de laboratório de ciências

Paul Ziemkiewicz, PhD, Diretor de Pesquisa de Água da West Virginia University (WVU).

Como limpamos a drenagem ácida da mina?

Cientistas da WVU, sob a direção de Paul, desenvolveram um processo para remover os metais pesados da drenagem ácida de minas. Este processo é usado em centenas de fábricas por toda a West Virginia e está limpando a água relacionada à bacia hidrográfica. Com a água limpa, a vida aquática pode ser restaurada.

Mas fica melhor…

À medida que os cientistas aprendiam cada vez mais sobre como transformar a drenagem ácida de mina em água limpa, eles descobriram que o lodo de drenagem ácida remanescente era uma fonte de metais terras raras.

17 elementos metálicos são classificados como metais terras raras, e esses elementos são os principais materiais necessários para produzir muitos dos dispositivos de alta tecnologia atuais – incluindo smartphones. Curiosamente, os metais terras raras não são realmente raros, é raro apenas encontrá-los em altas concentrações, e é difícil extraí-los. É aí que entra a beleza de extrair metais terras raras da drenagem ácida de minas – Paul explica:

Pó de terras raras em uma placa em laboratório científico

“A drenagem ácida de minas acontece quando os resíduos de rochas de carvão mineral sofrem desgaste com intempéries e formam ácido sulfúrico”, diz Ziemkiewicz. “O ácido lixivia todos os tipos de poluentes metálicos da rocha, então por que não lixiviaria terras raras? A Mãe Natureza faz esse trabalho pesado de graça. Felizmente, a DAM é, de fato, enriquecida em metais terras raras e materiais críticos em uma forma facilmente recuperada. O melhor de tudo é que você não pode recuperá-los sem tratar a DAM de acordo com os padrões ambientais. Nosso subproduto é água limpa.”

A Unidade de Extração de Terras Raras da WVU é capaz de gerar produtos de terras raras altamente concentrados. A imagem acima exibe uma amostra em que 87% é de óxido de terras raras.

Com esta descoberta, a WVU conseguiu se aproximar do Departamento de Energia dos EUA e garantir US$ 5 milhões em financiamento para ampliar o Projeto de Recuperação de Terras Raras. A Rockwell Automation também concordou em fornecer tecnologia de sensor e controle e desenvolver uma planta piloto para extração de terras raras, para ajudar a impulsionar essa iniciativa de sustentabilidade.

O que vem a seguir?

A cerimônia de inauguração para a primeira instalação de produção de terras raras está chegando. Depois disso, a WVU tem planos de lançar a produção de terras raras a partir da drenagem ácida de minas nos Estados Unidos. O trabalho que o Dr. Paul Ziemkiewicz está fazendo está mudando a face da indústria de energia, criando empregos e limpando o meio ambiente. Na Rockwell Automation, estamos muito animados em poder ajudar.

As imagens são de propriedade da West Virginia University e fornecidas por ela.

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