Membranas poliméricas de PE-g-MA-Al/AlPO4 impregnadas con Fe, Al - Uso en la recuperación de aguas residuales de galvanoplastia

Polymeric Membranes of PE-g-MA-Al/AlPO4 Impregnated with Fe, Al - Use in Electroplating Wastewater Recovery

En este trabajo se han desarrollado membranas filtrantes de materiales híbridos de polietileno de alta densidad modificado con anhídrido maleico e ionizado con hidróxido de aluminio (PE- g -MA- Al ) (matriz orgánica) y fosfato de aluminio amorfo puro (AlPO₄) o impregnado con hierro y/o aluminio (fase dispersa inorgánica). Estas membranas se han obtenido a partir de las composiciones de PE-g-MA-Al (M1), PE-g-MA-Al/AlPO₄ (M2) PE-g-MA-Al/AlPO₄-Al (M3) PE-g-MA-Al/AlPO₄-Fe (M₄) y PE-g-MA-Al/AlPO₄-Fe, Al (M5), en una proporción de 97/3 wt%, mediante colada con xileno caliente como disolvente y bajo reflujo. 

Se utilizaron espectroscopia de infrarrojos (FTIR), difracción de rayos X (DRX), análisis termogravimétrico (TGA), análisis textural, tensión superficial y microscopía electrónica de barrido (MEB) para demostrar la influencia de la naturaleza de los materiales y de la metodología empleada para la obtención de las membranas en la incorporación de la fase inorgánica en la matriz polimérica y en las propiedades de los materiales híbridos resultantes. La aplicación de las membranas en la recuperación de metales en el efluente galvánico indicó que el hierro y/o el aluminio afectan a las propiedades morfológicas y texturales de estos materiales. Por lo tanto, también influyen en el uso de las membranas mesoporosas para la ultrafiltración, donde los mejores resultados fueron exhibidos por M1 y M3 en la recuperación de hierro (32 a 35%) y zinc (62 y 60%).

INTRODUCCIÓN

Los procesos de separación por membrana (PSM) se han vuelto técnicamente y comercialmente ventajosos en comparación con los procesos de separación habituales, como la simple filtración, destilación, extracción, absorción, etc., principalmente en términos de demanda energética reducida, mayor flexibilidad operativa, mejor selectividad y calidad del producto final. Estos procesos difieren de los procesos de separación clásicos, dependiendo del tamaño o de las características físicas y químicas de las especies a separar.

Los principales procesos industriales que utilizan membranas son la microfiltración (MF), ultrafiltración (UF), nanofiltración (NF), ósmosis inversa (OI), diálisis (D), permeación de gases (PG) y pervaporación (PV). La aplicación y eficiencia de cada uno de estos procesos de separación depende de la morfología de la membrana, la naturaleza de su material constituyente y el tipo de fuerza impulsora utilizada.

Se han desarrollado diversos materiales con las membranas en diferentes procesos de separación, incluyendo materiales híbridos orgánico-inorgánicos.