No processo de beneficiamento do minério de cobre, são gerados efluentes que podem estar contaminados com surfactantes. Dentre eles, destaca-se o surfactante do tipo xantato, amplamente utilizado na flotação de minérios sulfetados. Ao término deste processo, concentrações residuais de xantato podem ser encontradas nos efluentes, variando entre 10 e 200 mg/L. Essa substância, no entanto, apresenta toxicidade para a biota mesmo em concentração de 1 ppm, o que evidencia a necessidade de tratamento dos efluentes contaminados para mitigação desse contaminante. De acordo com a literatura, o Processo Oxidativo Avançado Fenton modificado com cobre é uma técnica que apresenta vantagens em relação ao método Fenton tradicional com ferro. Dentre essas vantagens, destacam-se: a possibilidade de realização em meios neutros e básicos e a possibilidade de utilização do cobre solúvel presente nos resíduos para catalisar a degradação do contaminante. Além disso, a técnica é reconhecida por sua celeridade, quando comparada a métodos biológicos convencionais, tornando-se uma alternativa atrativa para o tratamento de efluentes contaminados por surfactantes, como o xantato. Esse trabalho estuda o processo Cu-Fenton para a degradação do surfactante xantato (isobutil e amil xantato) em soluções aquosas com pH inicial neutro e básico. Esta pesquisa foi dividida em três partes: 1) caracterização das amostras de surfactantes por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier; 2) estudos de degradação usando a reação de Cu-Fenton, em que foram estudados os parâmetros de concentração de catalisador e surfactante, e a concentração de peróxido de hidrogênio que foi otimizada para melhorar os valores de degradação de carbono orgânico total (COT); e por fim, 3) foi feita uma discussão sobre o ajuste matemático de modelos cinéticos de primeira e segunda ordem. Os resultados demonstram que a uma concentração inicial de 100 mg/L de isobutil xantato de sódio (SIBX), o processo pode atingir até 99% de degradação do SIBX após 120 minutos, com uma redução de carbono orgânico total (TOC) de 81%. A degradação do SIBX segue um modelo cinético de pseudo 1ª e 2ª ordem, consistente com estudos anteriores encontrados na literatura. Em uma concentração inicial de 10 mg/L de SIBX e amil xantato de potássio (PAX), a degradação próxima a 100% foi alcançada em 120 minutos. Os resultados sugeriram o potencial do processo Cu-Fenton para o tratamento de águas residuais contaminadas com xantato, fornecendo uma alternativa mais limpa e sustentável aos métodos convencionais.

In the copper ore processing process, effluents are generated that may be contaminated with surfactants. Among them, the xanthate-type surfactant stands out, widely used in the flotation of sulfide ores. At the end of this process, residual concentrations of xanthate can be found in the wastewaters, ranging between 10 and 200 mg/L. This substance, however, presents toxicity to biota even at a concentration of 1 ppm, which highlights the need to treat contaminated effluents to mitigate this contaminant. According to the literature, the Fenton Advanced Oxidative Process modified with copper is a technique that has advantages over the traditional Fenton method with iron. Among these advantages, the following stand out: the possibility of carrying out it in neutral and basic medium and the possibility of using soluble copper present in waste to catalyze the degradation of the contaminant. Furthermore, the technique is recognized to be faster compared to conventional biological methods, making it an attractive alternative for the treatment of effluents contaminated by surfactants, such as xanthate. This work studies the Cu-Fenton process for the degradation of xanthate surfactant (isobutyl and amyl xanthate) in aqueous solutions in neutral and basic initial pH. This research was divided into three parts: 1) characterization of surfactant samples by Fourier transform infrared spectroscopy; 2) degradation studies using the Cu-Fenton reaction, in which the catalyst and surfactant concentration parameters were studied, and the hydrogen peroxide concentration was optimized to improve total organic carbon (TOC) degradation values; and finally, 3) the proposition of a kinetic degradation model, based on tests of first and second order kinetic models. The results demonstrate that at an initial concentration of 100 mg/L of sodium isobutyl xanthate (SIBX), the process can achieve up to 99% SIBX degradation after 120 minutes, with a total organic carbon (TOC) reduction of 81%. SIBX degradation follows a 1st and 2nd order kinetic model, consistent with previous studies found in the literature. At an initial concentration of 10 mg/L of SIBX and potassium amyl xanthate (PAX), degradation close to 100% was achieved within 120 minutes. The results suggested the potential of the Cu-Fenton process for treating xanthate-contaminated wastewater, providing a cleaner and more sustainable alternative to conventional methods.