Removal of Sulfate Ions by Precipitation and Flotation

Eliminación de iones sulfato mediante precipitación y flotación

La eliminación de iones sulfatos desde aguas naturales, así como de efluentes industriales de diferentes orígenes, es un problema,considerando que la mayoría de los procesos propuestos son ineficientes y de alto costo, principalmente cuando se requiere reducir la concentración de iones sulfato a valores inferiores a 500 mg.$L^{-1}$​. La técnica de flotación combinada con precipitación ha demostrado ser eficiente para la eliminación de iones d metales pesados. Sin embargo, no hay suficientes investigaciones que confirmen su eficiencia para la eliminación de iones sulfato. Este artículo presenta los resultados de la remoción de iones sulfato desde soluciones sintéticas preparadas en un medio ácido, aplicando las técnicas de co-precipitación con policloruro de aluminio (PAC) y separación sólido/líquido mediante flotación por aire disuelto (FAD). Se estudiaron el efecto del pH, la razón [PAC: iones sulfato], el efecto del flujo de agua saturada con aire y las dosis de floculante y colector. Los resultados alcanzados confirman que es posible reducirla concentración de iones sulfato de 1 800 a 350 mg.$L^{-1}$​(80 % de remoción) desde soluciones sintéticas aplicando la técnica de flotación combinada con precipitación.

INTRODUCCIÓN

Los iones sulfato son contaminantes que se encuentran en altas concentraciones en aguas naturales, así como en efluentes de diferentes procesos industriales, incluyendo drenaje ácido minero, efluentes ácidos de fundiciones de cobre, agua recuperada de tranques de relaves y soluciones para procesos hidrometalúrgicos (Guerrero-Flores, Uribe-Salas, Dávila-Pulido, y Flores-Alvarez, 2018; Runtti et al., 2017; Silva, Lima, y Leão, 2012). Los iones sulfato no son tóxicos, y el azufre es necesario para varios seres vivos. Sin embargo, cuando su concentración en el agua de consumo humano supera los 600 mg.L^-1, provocan efectos catárticos que resultan en la purgación del tracto digestivo. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el nivel máximo tolerable de iones sulfato en el agua potable es de 500 mg.L^-1. Sin embargo, algunos países han aconsejado valores menores, como Brasil y Estados Unidos de América, recomendando ambos 250 mg.L^-1 (Fernando, Ashane, Ilankoon, Syed Tauqir, y Yellishetty, 2018; Silva y Rubio, 2011). En Chile, la Norma NCH 409/1 establece que el límite máximo de iones sulfato en agua para consumo humano debe ser de 500 mg.L^-1.

Los iones sulfato también son los principales contribuyentes a la "mineralización" del agua, aumentando así la conductividad y la corrosión potencial de los cuerpos receptores. Estos aniones promueven la corrosión y el decapado en tuberías, estructuras y equipos, lo que dificulta el reciclaje y la reutilización de estas aguas (Dou et al., 2017; Silva et al., 2012; Cao et al., 2011; Rui, Yuanfa, Xingguo y Jianhua, 2011; Moret y Rubio, 2003).