Aprovechamiento de residuos arcillosos para la remoción de metales divalentes en solución

Abstract

La contaminación de los recursos hídricos por metales pesados constituye un problema ambiental grave debido a la naturaleza no biodegradable, persistente y acumulativa de estos tóxicos. Distintas tecnologías destinadas a la remoción de estos contaminantes en aguas han sido desarrolladas, siendo el proceso de adsorción uno de los más empleados. Entre los diversos materiales utilizados como adsorbentes, las arcillas han tenido una vasta aplicación para la remoción de iones metálicos en solución dada su eficacia, disponibilidad y bajo costo. La provincia de Entre Ríos dispone de grandes volúmenes de minerales arcillosos que permanecen como pasivos ambientales luego de la explotación de las canteras y, una manera de aprovechar estos recursos podría ser mediante su empleo como materiales adsorbentes. En base a ello, el objetivo de este estudio se enmarcó en investigar la remoción de metales divalentes (Cu2+, Pb2+, Zn2+ y Ni2+) en solución mediante el uso de arcillas regionales. El material arcilloso empleado como adsorbente fue extraído de una cantera ubicada en la provincia de Entre Ríos. La caracterización del mineral mediante espectroscopía infrarroja sugirió que el mismo está formado mayoritariamente por caolinita. Por otro lado, los resultados obtenidos en los ensayos de sorción revelaron que la capacidad de remoción varió según el orden Pb2+ >> Cu2+ ≈ Zn2+ ≈ Ni2+. En todos los casos el equilibrio de sorción entre la arcilla y el metal se alcanzó rápidamente. En cuanto al pH del medio, este resultó ser un factor determinante en la eficiencia del proceso de sorción. Asimismo, pudo observarse que el aumento en la masa de arcilla mejoró la remoción de los contaminantes como consecuencia de la mayor disponibilidad de los sitios de unión, mientras que el incremento en la concentración inicial del metal provocó una disminución en los porcentajes de adsorción como resultado de una probable saturación del adsorbente. Finalmente, se encontró que el modelo de Freundlich es el que mejor describe el equilibrio de sorción de los metales divalentes Cu2+, Pb2+, Zn2+ y Ni2+ sobre estos minerales de arcilla. Este estudio de optimización de los parámetros involucrados en el proceso de sorción de metales divalentes en arcillas de la región puso de manifiesto la potencial aplicación de estos materiales como adsorbentes de metales contaminantes. De esta manera, los resultados obtenidos en este trabajo podrían contribuir a la búsqueda de soluciones a diferentes problemas como son la remediación de pasivos ambientales y el tratamiento de aguas contaminadas.