Application of faujasite synthesized from illite to the removal of Cr3+ and Ni2+ from electroplating wastewater

Aplicación de faujasita sintetizada a partir de illita en la eliminación de Cr3+ y Ni2+ de aguas residuales provenientes del galvanizado

La síntesis de zeolita tipo faujasita a partir de una materia prima rica en illita por el método de fusión alcalina previa al tratamiento hidrotermal fue investigada. Los productos sintéticos fueron caracterizados por fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido y espectroscopía infrarrojo por transformada de Fourier, con el fin de establecer sus características fisicoquímicas y mineralógicas. La transformación del material de partida puede resumirse a partir de dos procesos: (1) destrucción de la estructura del aluminosilicato y (2) cristalización en un arreglo estructural característico de las zeolitas. La faujasita sintetizada fue probada como material adsorbente en la remoción de Cr³+ y Ni²+ de soluciones acuosas.

Introducción

Casi todos los efluentes industriales están contaminados con metales pesados, que son altamente tóxicos, no biodegradables y pueden ser cancerígenos. Los contaminantes más comunes provienen de industrias como la galvanoplastia, el procesamiento de minerales, las plantas de galvanización, la formulación de pinturas, el esmaltado de porcelana, los metales no ferrosos y las industrias productoras de grasas vegetales. Debido al vertido de grandes cantidades de aguas residuales contaminadas con metales, la industria de la galvanoplastia es una de las más peligrosas entre las industrias de uso intensivo de productos químicos. Los efluentes inorgánicos de estas industrias contienen metales tóxicos como Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb y Zn, que tienden a acumularse en la cadena alimentaria y suelen estar asociados a la toxicidad. Se han desarrollado varias tecnologías de tratamiento para la eliminación de estos metales de las aguas residuales, que incluyen la precipitación, los métodos de intercambio iónico y las técnicas electrolíticas. Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos, microporosos e hidratados de metales alcalinos o alcalinotérreos. Las estructuras están compuestas por tetraedros [SiO₄]^4- y [AlO₄]^5-, que comparten esquinas para formar diferentes estructuras abiertas.

Los tetraedros están unidos entre sí para formar jaulas conectadas por aberturas de poros de tamaño definido; dependiendo del tipo de estructura, los tamaños de los poros oscilan entre 0,3 y 1,0 nm aproximadamente. Debido a sus excepcionales propiedades, las zeolitas se han utilizado ampliamente en numerosas aplicaciones técnicas como catalizadores, adsorbentes e intercambiadores de iones. El rápido aumento del consumo de zeolitas hace necesario seguir trabajando en la búsqueda de materias primas más baratas para su síntesis. Por lo general, las zeolitas se sintetizan a partir de geles de aluminosilicato de metales alcalinos recién preparados utilizando varias fuentes de sílice y alúmina mediante tratamiento hidrotermal.