Estudio comparativo de la aplicación de sillar y piedra pómez reciclado y activado para remoción de PB+2 y CD+2 mediante adsorción en Aguas Contaminadas

Abstract

El objetivo de la investigación fue estudiar comparativamente la aplicación de sillar y piedra pómez reciclado y activado, para la remoción de Pb+2 y Cd+2 mediante adsorción en soluciones y agua contaminada. Se obtuvo un mayor porcentaje de material granular en el material ignimbrítico con aberturas de malla ≤ 0,15 mm y, para piedra pómez con abertura de malla ≤ 0,231 mm. Las densidades aparentes fueron: 1,121 g/mL (sillar) y 1,207 g/mL (pómez); las densidades reales 2,48 g/mL (sillar) y 2,526 g/mL (pómez); mientras que las porosidades fueron de 54,79% (sillar) y 52,221% (pómez). La caracterización química reveló elevados contenidos de SiO2 y Al2O3 con relaciones de Si/Al de 6,67 (sillar) y 5,23 (pómez). Las especies minerales encontradas en sillar son: cristobalita alfa baja, sanidina y albita; mientras que para piedra pómez, son albita alta climatizada y enstantita ferroana; lo que se corrobora a través de las microfotografías. La activación hidrotermal que incrementa la CIC para sillar de 3,46 meq/100 g a 1349,33 meq/100 g y para piedra pómez de 2,79 meq/100 g a 1328,76 meq/100 g., se dio a 125°C, con una concentración de NaOH 2,25 M y por un tiempo de reacción de 11 horas. Se encontraron cristales de sanidina, albita baja calciana y zeolita P2 (sillar); y cristales de sanidina y zeolita P (pómez). La relación SiO2 / Al2O3; disminuyó a 2,91 (sillar) y hasta 2,44 (pómez); ambas zeolitas sintetizadas se clasifican como “zeolitas de sílice intermedias“. El análisis estadístico, evidencia al tiempo como variable significativa en el proceso. Las pruebas para la remoción de Pb+2 mediante adsorción en lotes, revela porcentajes de remoción en aguas sintéticas de 26,75% a 63,68% para sillar activado y piedra pómez activada; mientras que para Cd+2, los porcentajes de remoción son mucho menores, y van desde 3,58% a 11,50%. Las pruebas de remoción mediante adsorción en columna, revelan porcentajes de remoción de Pb+2 de aguas sintéticas de 61,07% a 70,90% para sillar activado y piedra pómez activada; mientras que para Cd+2, los porcentajes de remoción van desde 5,67% a 9,66%. Considerando que las aguas contaminadas tienen un escaso contenido de Pb+2 y Cd+2 con límites permisibles para su consumo; al ser colocada en contacto con las zeolitas obtenidas, actuarán sobre otros metales; es importante considerar que, la presencia de diferentes componentes y materiales ocasionan interferencia durante la filtración.