Carvão de Moatiza (Tete) : do recurso mineral ao ambiente

Abstract

O presente trabalho, estuda o carvão da Bacia carbonífera de Moatize, mais concretamente da Mina de Benga, desde o recurso mineral até aos impactes ambientais da sua extração e utilização. Para tal, este estudo faz uma caracterização petrográfica e geoquímica orgânica e inorgânica dos carvões de Benga e dos seus rejeitados. Para realização deste trabalho, foram coletadas quatro amostras, sendo duas de carvão (coque e térmico) e duas de rejeitados (grosseiros das escombreiras e finos da barragem de retenção). A caracterização petrográfica dos carvões foi feita através da análise qualitativa dos macerais, análise maceral e a determinação do poder refletor aleatório da vitrinite. A caracterização geoquímica orgânica e inorgânica foi feita através da análise imediata e elementar, o poder calorífico e a composição em elementos maiores, menores e traço por espectrometria de massa com plasma indutivo acoplado. E por último a análise dos HPAs foi feita, a partir da combinação da cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. Com base nos resultados obtidos os carvões de Benga são constituídos maioritariamente por macerais do grupo vitrinite, seguidos de inertinite e não apresentam macerais do grupo liptinite. A matéria mineral destes carvões é essencialmente, constituída por minerais de argila, sulfuretos, óxidos de Fe e alguns carbonatos. Trata-se de um carvão betuminoso, cujo teor em cinzas varia entre 12,3% no carvão metalúrgico e 31,7 % no carvão térmico, sendo mais elevado nos rejeitados. A composição química das amostras de carvão apresenta concentrações mais baixas de elementos maiores, menores e traço quando comparada com os valores de Clarke para carvões de pedra (hard coal); estas concentrações são também mais baixas do que as concentrações detetadas nas amostras de rejeitados, o que se deve à maior concentração de matéria mineral nestes materiais. A concentração de alguns elementos potencialmente perigosos ao Homem e ao meio ambiente nas cinzas destes carvões são superiores ao Clarke.

The present work studies the coal from the Moatize Coal Basin, specifically from Benga Mine, from the mineral resource to the environmental impacts of their extraction and use. This study makes a petrographic characterization and organic and inorganic geochemical characterization of the Benga coal and tailings. Four samples were collected, two from coal (coking and thermal) and two from tailings (coarse and fine). A petrographic characterization of coal was undertaken through a qualitative analysis of maceral, maceral analysis and determination of random vitrinite reflective power. The organic and inorganic geochemical characterization was carried out by proximate and ultimate analysis, the calorific value and composition major, minor and trace by mass spectrometry with inductively coupled plasma. Finally the PAH’s analysis were done by a combination of mass spectrometry coupled with gas chromatography. Based on the obtained results the Benga coals consist mainly on maceral vitrinite, followed inertinite and don’t have the liptinite maceral. The mineral content of these coals is essentially composed by clay minerals, sulphides (pyrite), iron oxides and some carbonates. It’s a bituminous coal with ash content ranging from 12.3% in coking coal and 31.7% in thermal coal, and they are higher in tailings. The chemical composition of coal samples shows lower concentrations of major, minor and trace compared with the values for Clarke hard coal. These concentrations are lower than the concentrations found in samples of tailings, which is due to the higher concentration of mineral matter in these materials. The concentration of some potentially hazardous to humans and the environment in the ash of these coals elements are higher than Clarke.