Influencia de la temperatura y tiempo de cristalización en la obtención de zeolitas a partir de cenizas volantes mediante fusión alcalina, para remover plomo y cadmio de soluciones ideales

Abstract

En el presente trabajo se encontró las condiciones óptimas del proceso cristalización de zeolitas artificiales (ZA), elaboradas a partir las cenizas volantes, como medios capaces de adsorber cationes de metales pesados en soluciones ideales de cadmio y plomo. Las cenizas volantes (CV), fueron calcinadas en un tratamiento térmico a 600ºC por 3 horas de contacto, de esta forma se obtuvo la ceniza volante calcinada (CV.CAL). Se preparó un mezcla de NaOH y CV.CAL, usando una proporción en masa según investigaciones corroboradas anteriormente de NaOH/CV.CAL = 1,6/1, para la síntesis de material zeolítico a través del método de la fusión alcalina, esta se hizo a 650ºC durante 1 hora con un posterior enfriamiento rápido. Esta investigación evaluó las mejores condiciones del proceso de cristalización, tomando como variables de estudio, el tiempo de cristalización (60, 240 y 420 min) y la temperatura de cristalización (30, 60 y 90 °C), generando 9 tratamientos de estudio. Como soluciones ideales de metales pesados, para la extracción, se usó, una de cadmio [100 mg/L] y plomo [100 mg/L], ambas fueran llevadas a pH = 4.5 para el proceso de lixiviación. Se encontró que las zeolitas artificiales generadas a una temperatura de cristalización de 60°C (ZA-60), obtuvo los mejores resultados a través de los 3 niveles de tiempo de cristalización, con 2 g de ZA-60, cristalizadas durante 240 minutos, se logró remover el 99,85% de cadmio en 50 mL de su solución, mientras que 2,0 g de ZA-60, cristalizadas a 420 minutos, logró el 99,96 % del plomo contenido en 50 mL de su solución. Así mismo, los porcentajes de remoción para los otros tratamientos respecto a cadmio y plomo, varían entre [84.87%-99.85%] y [99,61%-99,96%], respectivamente; por lo tanto, el proceso de cristalización presentó un aumento representativo del 50 % sobre la remoción de cadmio, según los resultados de los blancos