Precipitación de metales pesados

Los metales son muchas veces esenciales para la vida en bajas concentraciones y pueden ser sumamente tóxicos en altas concentraciones. Se encuentran en forma natural en muchos acuíferos y en variadas aplicaciones industriales. En numerosos rubros se utilizan compuestos que contienen metales pesados como materia prima del proceso de producción. Es común encontrar estos compuestos en curtiembres, galvanoplastias, industria Metalurgica, minería, automotrices, entre otras. Este tipo de compuestos son muy relevantes por su toxicidad elevada, persistencia alta y poder de acumulación (poco biodegradables). Asimismo, en los cursos de agua pueden encontrarse en forma soluble, coloidal o suspendida.

TAERSA desarrolla sistemas de tratamiento que dependiendo su envergadura pueden ser compactos fabricados en nuestro taller o in situ en hormigón armado. Desarrollamos el estudio de caracterización de los efluentes de forma de determinar con precisión los metales presentes y así desarrollar el tratamiento correspondiente.

Existen diversos procesos disponibles para la remoción de metales pesados de un efluente industrial o agua de proceso/consumo humano. Estos se pueden enumerar en la siguiente tabla:

  • Precipitación química convencional (co-precipitación, precipitación de sulfuros, oxhidrilos o carbonatos)
  • Precipitación química mejorada (DTC)
  • Otros métodos como oxidación-reducción, intercambio iónico, adsorción, bioadsorcion, membranas)

La más frecuentemente empleada es la primera (precipitación química convencional) para la mayoría de los metales pesados. Dentro de la categoría de metales pesados podemos incluir: arsénico, cadmio, cromo, cobre, plomo, mercurio, níquel, zinc, entre otros.

Lo conveniente en estos casos es que las corrientes con metales pesados sean minimizadas en origen y segregadas de otras corrientes que pudieran existir en procesos productivos de manera de minimizar el tratamiento físico químico que requiere.

Precipitantes comunes incluyen oxhidrilos (OH-), sulfuros (s2-) y carbonatos (CO3-). Los metales son precipitados en forma de hidróxidos mediante la adición de cal o hidróxido de sodio de manera de elevar el pH hasta su punto de mínima solubilidad. Sin embargo, muchos de estos compuestos son anfotéricos y exhiben un punto de mínima solubilidad. El pH de menor solubilidad varia con el metal en cuestión.

Los metales pesados, también pueden precipitarse como sulfuros o carbonatos en menor medida.

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Esta remoción de metales pesados puede darse con el objeto de evitar inhibición en un tratamiento biológico posterior, o previo a un tratamiento convencional de agua para consumo humano o para cumplir con la legislación de vuelco vigente.

En el tratamiento de efluentes industriales con metales pesados, es frecuente la necesidad de pre tratar esos efluentes removiendo los compuestos que interfieren con la precipitación de los metales. Por ejemplo, los cianuros y el amoníaco forman complejos con varios metales pesados que limitan su remoción por precipitación. En estos casos el amoniaco puede ser removido de la fase líquida por stripping o cloración al punto de quiebre.

Para algunos metales como el As y el Cd, la co-precipitación con hierro o aluminio es muy efectiva para la remoción a bajas concentraciones residuales de metales pesados. En estos casos, los metales quedan adsorbidos al floc formado. En orden a lograr bajas concentraciones puede ser necesaria una etapa de filtración posterior para retener flocs.

Las sales de carbamato (DTC) son empleadas en la precipitación “mejorada”. Debido a su costo, este tipo de precipitación es reservada para unidades de pulimiento final luego de una precipitación química convencional.

Los metales pesados pueden también ser removidos mediante otros procesos como la adsorción, pero con un costo operativo mayor que los anteriores. Se emplea carbón activado, óxidos de aluminio o materiales sintéticos no regenerables. En estos procesos, pH elevados favorecen la adsorción de cationes y pH ácidos, la de aniones.

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