Uma nova maneira de tratar a drenagem a¡cida de minas (AMD) poderia ajudar a transformar o problema de poluição ambiental em uma importante fonte doméstica dos elementos cra­ticos de terras raras necessa¡rios para produzir tecnologia que varia de smartphones a caças, de acordo com os cientistas da Penn State.

"A drenagem a¡cida de minas tem sido uma preocupação ambiental significativa hámuitas décadas", disse Mohammad Rezaee, professor assistente de engenharia de mineração na Faculdade de Ciências da Terra e Minerais da Penn State. "Esta pesquisa mostra que podemos modificar os processos de tratamento existentes de uma maneira que não apenas atenda a s preocupações ambientais, mas ao mesmo tempo recupere elementos valiosos e realmente diminua o custo do tratamento".

Uma equipe de cientistas da Penn State desenvolveu um processo de tratamento em duas etapas que lhes permitiu recuperar maiores concentrações de elementos de terras raras usando quantidades menores de produtos químicos do que era possí­vel anteriormente, disseram os cientistas.

"Esta técnica representa um manãtodo eficiente, de baixo custo e ambientalmente amiga¡vel para extrair esses minerais valiosos que são usados ​​em uma ampla variedade de produtos industriais e de consumo", disse Sarma Pisupati, professora de energia e engenharia mineral e diretora do Center for Critical Center. Minerais em Penn State.

Os elementos de terras raras são um grupo de 17 minerais amplamente utilizados em tecnologias avana§adas e designado pelos EUA como crítico para a segurança econa´mica e nacional dopaís. Atualmente, os EUA importam quase 100% desses materiais, com a China produzindo cerca de 85% da oferta mundial.

A AMD das operações de mineração de carva£o em Appalachia representa uma fonte doméstica promissora de elementos de terras raras porque geralmente contanãm altas concentrações de minerais e porque já estãosendo coletada e tratada devido a preocupações ambientais, disseram os cientistas.

"No momento, estamos incorrendo em custos apenas para tratar a águae, em muitos casos, nem estamos coletando todos esses minerais", disse Pisupati. "Agora somos capazes de transformar o que foi considerado um resíduo em um recurso valioso".

A AMD ocorre quando a rocha pirita - sulfeto de ferro - desenterrada pela atividade de mineração interage com a águae o ar e depois oxida, criando a¡cido sulfaºrico. O a¡cido então quebra as rochas circundantes, fazendo com que os metais ta³xicos se dissolvam na a¡gua, disseram os cientistas.

Os manãtodos tradicionais de tratamento envolvem a coleta da DMRI em lagoas de retenção e a adição de produtos químicos para neutralizar o pH - um indicador de quanto a¡cida ou ba¡sica éuma substância. Isso faz com que os metais dissolvidos precipitem ou se formem em sãolidos e se assentem na a¡gua. Até70% dos elementos de terras raras podem ser extraa­dos como lodo usando esse processo, e o restante éliberado junto com a águatratada, segundo os pesquisadores.

Os cientistas descobriram que poderiam extrair uma concentração mais alta de elementos de terras raras e outros minerais cra­ticos, adicionando dia³xido de carbono a  AMD e levando-a a um pH neutro de 7, o objetivo da remediação ambiental, em duas etapas separadas.

Usando esse manãtodo, 90% do aluma­nio foi recuperado em um pH de 5 e 85% dos elementos de terras raras foram recuperados em pH 7, relataram os cientistas no Chemical Engineering Journal .

A adição de dia³xido de carbono a  AMD produz reações químicas que resultam na formação de minerais sãolidos chamados carbonitos, disseram os cientistas. Os elementos de terras raras se ligam aos carbonitos extras e precipitam para fora da águaa valores mais baixos de pH.

O processo, chamado mineralização de dia³xido de carbono, éuma tecnologia emergente usada para remover o excesso de dia³xido de carbono da atmosfera. Este estudo representa a primeira vez que foi usado para recuperar grandes concentrações de elementos de terras raras da AMD, disseram os cientistas.

Recuperar a mesma concentração de elementos de terras raras da AMD usando manãtodos tradicionais de tratamento exigiria a adição de produtos químicos adicionais para aumentar o pH além de 7. Os cientistas disseram que, ao reduzir os custos de recuperação, o novo manãtodo de tratamento poderia tornar o mercado domanãstico de elementos de terras raras mais competitivo .

"Com uma simples modificação dos processos de tratamento existentes , a indústria poderia usar menos produtos químicos e obter mais valor com os resíduos da AMD", disse Rezaee. "Essa éa beleza desta pesquisa".