2020-02-22Alternativa eficiente y económica para el tratamiento de aguas
Universidad de la Costa |Durante el proceso de explotación minera se utilizan sales cianuradas para disolver el oro que se encuentra presente en las piedras extraídas de las minas.Este mineral extraído contiene otros metales como el hierro, cobalto, plata, que también logran ser disueltos por la solución cianurada formando cianocomplejos tóxicos y nocivos para el medio ambiente.
Al agregar zinc a estas aguas, el oro vuelve a su estado sólido (como oro metálico) y puede ser recuperado. Sin embargo, los otros metales siguen disueltos en solución en forma de compuestos cianurados. Por lo general, el agua residual del proceso minero es almacenada en lagunas de “relave” y, luego de un tiempo, es desechada a otros cuerpos de agua o suelos, generando un serio problema ambiental.
Es precisamente el impacto negativo que se genera en el medioambiente lo que motivó la investigación de Samir Castilla Acevedo, magíster en ingeniería química, director del grupo de investigación Gicnex de la Universidad de la Costa, en colaboración con Sergio Andrés Joven Quintero, Luis Andrés Betancourt Buitrago, Raúl Acosta Herazo y Fiderman Machuca Martinéz, con el fin de encontrar una alternativa económicamente viable y eficiente para el tratamiento de compuestos cianurados en aguas residuales de minería.
Su estudio, titulado‘Degradación fotocatalítica de cianucomplejo de cobalto en un novedoso fotoreactor LED utilizando dióxido de titanio soportando en láminas de borosilicato: una nueva perspectiva para el tratamiento de aguas residuales de minería‘, se enfoca en los procesos avanzados de oxidación que nacen de la idea de eliminar los contaminantes que las plantas de tratamientos convencionales no pueden eliminar.
“Dentro de esos contaminantes están los cianucomplejos o todos los compuestos que son a base de cianuro y que por lo general podemos encontrar en aguas residuales de minería”, comenta Castilla, profesor de la asignatura Ciencia de los Materiales para algunas carreras de ingeniería.
Indica que uno de estos procesos avanzados de oxidación es la fotocatálisis heterogénea en particular cuando se utilizan semiconductores como el dióxido de titano (TiO2).
“Cuando el dióxido de titanio se utiliza en el tratamiento de agua se hace de forma agregada, pero las partículas son de escalas manométricas, por lo que al final del tratamiento se tiene que recurrir a un proceso de nanofiltración que es bastante costoso y, además, de todas maneras van a quedar partículas de dióxido de titanio en el agua que se trató”.
Una de las investigaciones que hicieron relacionadas a la fotocatálisis heterogénea fue determinar cómo se puede soportar el polvo en algún tipo de superficie, de tal manera que cuando se inicie un tratamiento esta se introduzca en el agua, se haga el proceso y se retire la superficie.
“En uno de los estudios pegamos el dióxido de titanio en un soporte para hacer el proceso y así ahorrar la filtración. Evaluamos un método que es conocido como deep coating para la eficiencia en el soporte del catalizador. La idea fue pegarlo en láminas de borosilicato e hicimos unas pruebas de eficiencia del proceso mirando qué cantidad de dióxido de titanio podían soportara las láminas de borosilicato (de vidrio) y además cuál es la cantidad que se cae debido a las condiciones hidrodinámicas del sistema”.
Después de haber encontrado las condiciones óptimas para el soporte del dióxido de titanio, los investigadores utilizaron esas láminas ya soportadas para evaluarlas en la eliminación de los contaminantes cianurados. “En este caso utilizamos el execianucobaltado, uno de los más fuertes que se pueden encontrar en aguas residuales de minería por ser uno de los más difíciles de eliminar”.
En este estudio también evaluaron algunas condiciones de la parte fotocatalítica como la presencia y ausencia de oxígeno y si las láminas eran reutilizables.
https://doi.org/10.1016/j.mssp.2020.104972
Escrito por: Lorayne Solano Naizzir
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