1. Valorització d'aigües àcides influenciades per metalls mitjançant enfocaments sostenibles i circulars
- Author
-
Torres Navarro, Anna, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química, Cortina Pallás, José Luís, and López Rodríguez, Julio
- Subjects
Metalls pesants ,Enginyeria química [Àrees temàtiques de la UPC] ,Heavy metals ,Indústria minera -- Aspectes ambientals ,Mineral industries--Environmental aspects - Abstract
A dia d’avui, un dels problemes als quals s’enfronta la Unió Europea (UE) és a la falta de matèria primera. Els principals proveïdors es troben fora de l’UE, i la falta de subministrament està provocant aturades en la producció degut a l’alta dependència d’altres països. Per tal d’evitar-lo, l’UE ha identificat una sèrie de matèries primeres crítiques (CRMs), que són vitals pel seu desenvolupament i, a dia d’avui, està bolcada en la cerca d’un sistema circular on poder reutilitzar i aprofitar qualsevol tipus de residu. Un dels problemes mediambientals més greus de la península ibèrica són les aigües àcides de mina (AMW), que tenen el seu origen a la industria minera produïdes per la oxidació de sulfurs metàl·lics. Aquesta oxidació genera un corrent amb propietats àcides i amb la presència de metalls pesants que provoquen una alta contaminació mediambiental. No obstant, aquestes aigües contenen una alta quantitat d’aquestes CRMs i, per tant, el seu tractament pot acabar convertint les AMW en una font de recursos reutilitzables molt important. En aquest treball s’ha fet servir les AMW de la bassa d’Aznalcóllar, ubicada a Sevilla (Espanya). S’ha estudiat la recuperació del magnesi (considerat CRM), amb una concentració al voltant de 1,5 g/L – 2,0 g/L. La seva recuperació com a Mg(OH)2 s’ha portat a terme mitjançant una precipitació selectiva amb NaOH 5M a diversos cabals d’estudi (48 mL/h, 24 mL/h i 12 mL/h) i una posterior sedimentació i filtració del sòlid. Prèviament a l’experimentació amb les AMW, s’ha estudiat l’efecte de la presència de Ca (0,4 g/L) i Mn (0,2 g/L) en la precipitació de Mg (1,5 g/L). Per tant, emprant els mateixos paràmetres per tots els casos d’estudi, s’ha pogut comparar el percentatge d’eliminació del Mg present en les aigües i la puresa del sòlid recuperat durant tot el procés. Amb l’estudi amb aigües sintètiques s’ha aconseguit una eliminació d’entre 99,9% i 99,98% del Mg. S’ha vist que la presència de Mn suposa un impediment per obtenir sòlids de Mg purs, essent necessari un pre-tractament del corrent mitjançant un procés d’oxidació per tal de eliminar-lo prèviament. En l’estudi de les AMW s’ha aconseguit un màxim del 99,97% d’eliminació del Mg amb una puresa màxima del 96,37%. Hoy en día, uno de los problemas a los cuales se enfrenta la Unión Europea (UE) es la falta de materia prima. Los principales proveedores se encuentran fuera de la UE, y la falta de suministro está provocando paros en la producción debido a la alta dependencia de otros países. Para evitarlo, la UE ha identificado una serie de materias primas críticas (CRMs), que son vitales para su desarrollo y, a día de hoy, está volcada en la búsqueda de un sistema circular donde poder reutilizar y aprovechar cualquier tipo de residuo. Uno de los problemas medioambientales más graves de la península ibérica son las aguas ácidas de mina (AMW), que tienen su origen en la industria minera producidas por la oxidación de sulfuros metálicos. Esta oxidación genera una corriente con propiedades ácidas y con la presencia de metales pesantes que provocan una alta contaminación medioambiental. No obstante, estas aguas contienen una alta cantidad de estas CRMs y, por lo tanto, su tratamiento puede acabar convirtiendo las AMW en una fuente de recursos reutilizables muy importante. En este trabajo se han usado las AMW de la balsa de Aznalcóllar, ubicada en Sevilla (España). Se ha estudiado la recuperación del magnesio (considerado CRM), con una concentración cerca de 1,5 g/L – 2,0 g/L. Su recuperación como Mg(OH)2 se ha llevado a cabo mediante una precipitación selectiva con NaOH 5M a varios caudales de estudio (48 mL/h, 24 mL/h y 12 mL/h) y una posterior sedimentación y filtración del sólido. Previamente a la experimentación con las AMW, se ha estudiado el efecto de la presencia de Ca (0,4 g/L) y Mn (0,2 g/L) en la precipitación de Mg (1,5 g/L). Por lo tanto, usando los mismos parámetros para todos los casos de estudio, se ha podido comparar el porcentaje de eliminación del Mg presente en las aguas y la pureza del sólido recuperado durante el proceso. Con el estudio con aguassintéticasse ha conseguido una eliminación de entre 99,9% y 99,98% del Mg. Se ha visto que la presencia de Mn supone un impedimento para obtener sólidos de Mg puros, siendo Necesario un pre-tratamiento de la corriente mediante un proceso de oxidación para eliminarlo previamente. En el estudio de las AMW se ha conseguido un máximo del 99,97% de eliminación del Mg con una pureza máxima del 96,37%. Nowadays, one of the problems the European Union (EU) is facing is the lack of raw material. The main suppliers are outside the EU, and the lack of supply is causing stoppage in the production due to the high dependency of other countries. In order to avoid that, the EU has identified a series of critical raw materials (CRMs), that are vital to their development and, nowadays, it is thrown into the research of a circular system where it is possible to reuse and take advantage of any kind of waste. One of the most severe environmental problems of the Iberian Peninsula are the acidic mine waters (AMW), which come from the mine industry produced by the oxidation of sulfuric metals. This oxidation generates a stream with acidic properties and with the presence of heavy metals that cause a high environmental contamination. Nevertheless, these waters contain a high quantity of these CRMs, so its treatment can make AMW become a very important source of reusable resources. In this project the AMW used are from the pond of Aznalcóllar, located in Sevilla (Spain). It has been studied the recovery of one of magnesium (considered CRM), with a concentration between 1,5 g/L – 2,0 g/L. Its recovery as Mg(OH)2 has been conducted by a selective precipitation with NaOH 5M with several flows (48 mL/h, 24 mL/h and 12 mL/h) and a following sedimentation and filtration of the solid obtained. Previous to the experimentation with the AMW, it has been studied the effect of the Ca (0,4 g/L) and Mn (0,2 g/L) presence in the Mg (1,5 g/L) precipitation. Therefore, using the same parameters for all study cases, it has been possible to compare the elimination percentage of Mg present in the water and the purity of the solid recovered during the process. With the study of synthetic waters, it has been accomplished an elimination of the Mg between 99,9% and 99,98%. It’s been observed that the presence of Mn assumes an impediment to obtain pure Mg solids, being necessary a pre-treatment of the flow by an oxidation process to eliminate it previously. I
- Published
- 2023