Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Dec 2008)
Estudio de la interacción del carbón mineral con agua del Lago de Maracaibo Study of Maracaibo Lake water-coal interaction
Abstract
Con el propósito de evaluar formalmente los potenciales cambios producidos en el carbón mineral debido a su interacción con agua de lago de Maracaibo ADL, así como determinar las características de riesgo ambiental y toxicidad del mismo. Dos muestras de carbón mineral del Pit Miraflores del yacimiento Mina Norte, Cuenca del Guasare, Estado de Zulia, Venezuela, fueron sometidas a procesos de lixiviación con fluido de extracción # 1 conjuntamente se realizó la lixiviación con ADL, durante 4, 6, 18, 48 y 72 horas, finalmente se ejecutaron bioensayos de toxicidad aguda. Las muestras de carbón y los fluidos (ADL y fluido extractor # 1) fueron caracterizados químicamente antes y después de los procesos de lixiviación, lo cual incluyó: azufre total, análisis próximo (CF de carbón fijo, Contenido de Humedad, Materia Volátil MV y Ceniza Cz) en el carbón, sulfatos, aceites y grasas, pH, aluminio intercambiable, cloruro, % saturación con bases, conductividad, relación de absorción de sodio y Ba, Cd, Hg, Se, Ag, Cr, Ni, Zn y Pb. Los resultados indican que los carbones estudiados son térmicamente inmaduros y se clasifican como bituminosos altos en volátiles. Las variables Carbono Fijo (CF), Humedad (Hum), Materia Volátil (MV) y Cenizas (Cz), se mantienen esencialmente constantes a lo largo de todo el proceso de lixiviación de los carbones; y la concentración de azufre total (St) varía a lo largo del proceso de lixiviación. En una de las muestras (alta concentración de cenizas Cz) el azufre es lixiviado mientras que en la muestra de bajo contenido de Cz, la masa de azufre en el carbón aumenta posiblemente por procesos de adsorción de iones provenientes del ADL. Los resultados obtenidos no demuestran evidencia de algún potencial de contaminación a corto o largo plazo por elementos potencialmente tóxicos. Atendiendo a las características observadas en el presente estudio, la condición de riesgo de los carbones bajo estudio es de clase 1 (Decreto 2635). Las muestras estudiadas tienen una toxicidad relativamente baja y la muestra Coal 1 resulta ser relativamente más tóxica que la muestra Coal 2.In order to evaluate formally the potential changes produced in the coal due to its interaction with Maracaibo lake water and determine the characteristics of environmental risk and toxicity of coal from Miraflores pit of Mina Norte coalfield, Guasare Basin, Zulia State, Venezuela. Two coal samples were subjected to mandatory EPA toxicity leaching procedure with extracting solution #1, beside leaching procedure with Maracaibo lake water ADL, during 4, 6, 18, 48 and 72 hours, finally acute toxicity bioassays were done; coals and fluids were chemically characterized before and after leaching processes, those include: total sulphur, proximate analysis (Fixed Carbon CF, Humidity Hum, Volatile Matter MV and Ash Cz) of coal, sulphates, oil and grease, pH, aluminum interchangeable, chloride, base saturation, conductivity, sodium absortion ratio SAR and As, Ba, Cd, Hg, Se, Ag, Cr, Ni, Zn y Pb. The results indicate that the studied coals are thermally immature and they are classified as high volatile bituminous. During the process of leaching, Fixed Carbon (CF), Humidity (Hum), Volatile Matter (MV) and Ash (Cz) parameters stay essentially constant; while total sulfur concentration (St) varies along the leaching process. In one of the samples (high concentration of ash Cz) the sulfur is leached while in the sample of low ash content the mass of sulfur in the coal increases. Results obtained do not show evidence of short and long term pollution potential by bioavailable toxic elements. According to the characteristics observed in the present study, the risk condition of the Guasare coal is class 1. The studied samples have a relatively low toxicity, and the Coal 1 sample seem to be relatively more toxic than the Coal 2 sample.
