Tratamento do efluente resultante da produção de UF4 via úmida com processos avançados para recuperação do urânio

Abstract

A consolidação do uso pacífico da tecnologia nuclear no Brasil, particularmente na produção de radiofármacos, depende do domínio das etapas do ciclo do combustível nuclear para reatores de pesquisa, incluindo o tratamento adequado de efluentes e rejeitos gerados. Nesse contexto, a etapa de precipitação de tetrafluoreto de urânio (UF4) na produção de combustível tipo MTR no Centro do Combustível Nuclear gera um efluente de elevada complexidade química e radiológica, caracterizado por forte acidez e altas concentrações de estanho (Sn), urânio (U), fluoretos (F-) e cloretos (Cl-), ainda sem tratamento consolidado. Este trabalho investigou uma estratégia de tratamento baseada na aplicação de processos oxidativos, com ênfase na ozonização, e de processos eletroquímicos de redução para a remoção e recuperação seletiva desses metais. A caracterização do efluente indicou pH entre 0 e 1, condutividade elétrica de 71,4 mS·cm-1, concentrações médias de 49,36 g·L-1 de estanho e 81,57 mg·L-1 de urânio. Ensaios de ozonização em soluções sintéticas demonstraram remoção de estanho superior a 99%, associada à oxidação do Sn2+ e formação de SnO2 insolúvel. Entretanto, no efluente real, a forte complexação do estanho por fluoreto, predominante na forma [SnF6]2-, dificultou a precipitação direta por ozônio. Como alternativa, foi avaliada a eletrodeposição seletiva com aplicação de potencial pulsado e substituição sequencial de eletrodos de grafite. Nessas condições, obteve-se remoção de aproximadamente 73% do urânio, na forma de U3O8, com codeposição de estanho em torno de 20%, indicando que a modulação eletroquímica favorece a separação do actinídeo em meio complexante. Com base nesses resultados, propõe-se uma rota de tratamento que envolve a eletrodeposição seletiva do urânio, seguida da precipitação de fluoretos com óxido de cálcio e da aplicação de ozonização para remoção do estanho remanescente, com vistas ao atendimento dos limites de dispensa ambiental e radiológica.