Nanofiltració per a la recuperació de terres rares d'aigües àcides.

Abstract

La societat cada cop és més conscient de la necessitat que hi ha de reutilitzar els recursos naturals. D'una banda, la nanoflitració (NF) pot ser capaç de concentrar terres rares (TR) i metalls d'aigües àcides de mines (AAM), que recentment han adquirit molt protagonisme per a la indústria tecnològica, alhora que aconsegueix millorar la qualitat de l'aigua aconseguint alts rebutjos d'ions metàl·lics i reduint així l'impacte ambiental que aquests provoquen al medi. Per aquests motius, no és estrany que la NF sigui una tecnologia de membrana emergent en camps com el tractament d'aigües. Els objectius principals d'aquest treball són: Avaluar dues membranes de NF en l'eliminació de metalls majoritaris (Al, Zn, Fe, Ca i Cu) i TR (La, Pr, Nd, Sm, Dy i Yb), estudiar el comportament d'una d'elles a 2 pHs diferents i valorar l'efecte de la concentració de ferro en ambdues. La part experimental s'ha realitzat en una planta pilot a escala laboratori, mitjançant membranes planes polimèriques i en obert, és a dir, sense recircular el permeat al tanc de l'alimentació. S'ha estudiat el comportament de dues membranes de NF diferents (la NF270 i la Desal-DL), utilitzant una dissolució d'AAM sintètiques que contenien els metalls majoritaris i les TR esmentats en el paràgraf anterior. S'han dissenyat un conjunt d'experiments per analitzar com varia el rebuig i el factor de concentració de diferents espècies variant: el tipus de membrana, el pH de la dissolució a tractar o la quantitat de ferro dissolta. Les mostres obtingudes han estat analitzades mitjançant Espectrometria d'emissió òptica per plasma acoblat inductivament (ICP-OES) pel Centre de Recerca en Ciència i Enginyeria Multiescala de Barcelona. De les experiències realitzades s'ha pogut concloure que amb la NF27O s'obtenen millors valors tant del factor de rebuig com del factor de concentració quan la dissolució inicial no conté ferro. Per contra la Desal-DL aconsegueix millors resultats a mesura que s'afegeix ferro a la dissolució. També s'ha observat que és millor treballar a pH baix, ja que com més acidesa tenen les aigües més positivament està carregada la membrana i, per tant, augmenta el rebuig de cations. Finalment, s’ha elaborat l’estudi del cost del projecte i de l’impacte ambiental