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metadata.teses.dc.title: Beneficial use of a zinc-metallurgy by-product as a source of nutrients in agriculture
metadata.teses.dc.title.alternative: Uso benéfico de subproduto de metalurgia de zinco como fonte de nutrientes na agricultura
metadata.teses.dc.creator: Bernardes, Leonardo Franco
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/1275088219685446
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Lopes, Guilherme
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Melo, Leônidas Carrijo Azevedo
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Costa, Ênio Tarso de Souza
metadata.teses.dc.subject: Zinc metallurgy
By-product
Fertilizer
Soybean
Maize
Metalurgia de zinco - Subproduto
Fertilizante
Soja
Milho
metadata.teses.dc.date.issued: 9-Aug-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: BERNARDES, L. F. Beneficial use of a zinc-metallurgy by-product as a source of nutrients in agriculture. 2017. 80 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
metadata.teses.dc.description.resumo: Um dos principais desafios enfrentados pelas empresas mineradoras reside no tratamento de seus efluentes e resíduos sólidos. Estes materiais podem promover a contaminação do solo e dos recursos hídricos se descartados no ambiente de forma imprópria ou não tratada. Neste contexto, investigou-se o potencial benefício agronômico de um subproduto de metalurgia de zinco, o qual trata-se de um coproduto resultante do tratamento do efluente industrial produzido pela Unidade Votorantim Metais Zinco - Três Marias, através do processo de hidrometalurgia de Zn. O subproduto utilizado no estudo é um sulfato de cálcio di-hidratado (gesso) que contém também quantidades significativas, do ponto de vista agronômico, de Ca, Mg, S, Zn e Mn, em diferentes concentrações - o que possibilita uma uniformidade de distribuição de micronutrientes, quando aplicado ao solo -, bem como outras especificidades, tais como a sua capacidade de neutralização da acidez. O estudo foi realizado em duas etapas principais: (1) experimentos em laboratório e em ambiente controlado para avaliar as características intrínsecas do subproduto e os efeitos quando aplicados na superfície do solo, bem como sua eficiência quando aplicado no milho cultivado em casa de vegetação; e, (2) experimentos de campo, aplicando-se o subproduto no cultivo de soja. Para tanto, foram avaliados os parâmetros de fertilidade do solo, bem como os parâmetros produtivos das culturas. O subproduto é originário de fontes conhecidas de reagentes obtidos a partir da reação de uma solução rica em sulfatos e óxido de cálcio. Em função disso, os nutrientes presentes nos subprodutos se apresentam em formas disponíveis para as plantas, predominantemente como sulfatos e hidróxidos de cálcio, magnésio, zinco e manganês e carbonatos de cálcio e magnésio. O subproduto não apresenta elementos tóxicos em teores que possam ser nocivos ao meio ambiente em condições agrícolas, levando em conta os requisitos legais da legislação brasileira de fertilizantes. O subproduto avaliado atua de forma similar ao gesso agrícola em relação à melhoria da subsuperfície do solo, solubilizando e mobilizando os nutrientes de sua composição. O subproduto também apresenta um potencial de correção da acidez do solo, devido à sua composição de carbonatos, hidroxilos e silicatos. Além disso, o subproduto tem minerais solúveis que fornecem os macronutrientes Ca, Mg e S, bem como os micronutrientes Zn e Mn ao solo e em formas adequadas às plantas, atendendo aos requisitos metodológicos estabelecidos na legislação. Assim, por ser um produto composto de minerais provenientes da reação química controlada de dois ou mais compostos químicos, pode ser classificado como um Fertilizante Mineral e pode ser destinado ao uso agrícola de acordo com os critérios definidos na legislação. Além disso, considerando suas características físico-químicas e seu comportamento quando aplicado a solos, também pode ser classificado como condicionador de solo. Os experimentos com plantas reforçaram o potencial agronômico do subproduto. Porém, é altamente recomendável que o mesmo seja testado sob outras condições climáticas e de solo, bem como em outros tipos de culturas. Também é necessário realizar mais pesquisas focadas nas quantidades a serem aplicadas em cada situação para uma recomendação mais precisa das doses a serem utilizadas do subproduto.
metadata.teses.dc.description.abstract: One of the main challenges faced by mineral companies lies in the treatment of their effluents and solid residues. These materials may promote contamination of soil and water resources if untreated or improperly released into the environment. In this context, we investigated the beneficial agricultural use of a zinc-metallurgy by-product, which is a co-product generated from the treatment of the industrial effluent produced by Votorantim Metais Zinco - Três Marias Unit, through the process of Zn hydrometallurgy. The by-product used in the study is a calcium sulfate dihydrate (gypsum) containing also agronomically significant amounts of Ca, Mg, S, Zn, and Mn, in various concentrations - which allows for uniformity of distribution of micronutrients, when applied to the soil -, as well as other specificities such as its acid neutralization power. The study was carried out in two main stages: (1) experiments in the laboratory and in controlled environment in order to evaluate the intrinsic characteristics of the by-product and the effects when applied to the soil surface, as well as its efficiency when applied on maize cultivated in greenhouse conditions; and, (2) field experiments, applying the by-product in the cultivation of soybean crop. For this, soil fertility parameters were evaluated as well as the productivity parameters of the crops. The by-product originates from known sources of reagents obtained from the reaction of a solution rich in sulfates and calcium oxide. Thanks to that, the nutrients present in the by-product are plant-available, predominantly in the form of calcium, magnesium, zinc, and manganese sulfates and hydroxides and calcium and magnesium carbonates. The by-product does not present toxic trace elements in contents that may be harmful to the environment under agricultural conditions, taking into account the legal requirements of the Brazilian fertilizer legislation. The evaluated by-product acts similarly to agricultural gypsum with respect to the improvement of the soil subsurface, solubilizing and mobilizing the nutrients that it contains. The by-product also presents a potential for soil acidity correction, due to its composition of carbonates, hydroxyls, and silicates. The by-product has soluble minerals providing the macronutrients Ca, Mg, and S, as well as the micronutrients Zn and Mn to the soil and in appropriate forms to the plants, meeting the methodological requirements set forth in the legislation. Because it is a product composed of minerals originated from the controlled chemical reaction of two or more chemical compounds, it can be classified as a Complex Mineral Fertilizer and it can be destined to agricultural use according to the criteria defined in the Brazilian legislation. In addition, considering its physicochemical characteristics and its behavior when applied to soils, it can also be classified as a soil conditioner. Experiments with plants reinforced the agronomic potential of the by-product. Yet, it is highly recommended its evaluation under other soil-climatic conditions, as well as in other crops. In addition, it is necessary to carry out more research focusing on the quantities to be applied in each situation for a more precise recommendation of the by-product doses to be used
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29925
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: eng
Appears in Collections:DCS - Ciência do Solo - Mestrado (Dissertações)



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