Tecnosol elaborado con nanopartículas a prototipo de laboratorio, para retener metales pesados en relaves mineros

Abstract

Este estudio evalúa el comportamiento de retención de metales pesados empleando Tecnosoles combinado con nanopartículas multicomponente, para recuperar aguas contaminadas de relaves en el Cantón Portovelo, sureste de la provincia de El Oro. La caracterización de la piscina de relave muestra que las concentraciones de metales pesados (Cu, Cd, Pb y Zn) superan los límites máximos permisibles de descarga a un cuerpo de agua dulce. Para el tratamiento de relaves se formaron Tecnosoles con suelo arcilloso abundante en óxidos de hierro más nanopartículas sintetizadas con extracto de cáscara de naranja, FeCl3.6H2O, Na2SO4 y NaBH4. Estas nanopartículas multicomponente Fe/FeS se caracterizan por ser de valencia cero, mediante microscopía electrónica se determinaron que son esféricas con una mínima aglomeración y tamaño de 20 a 50 nm. Se prepararon Tecnosoles con distintos porcentajes de nanopartículas 0,5%, 1% y 3%. Pero el Tecnosol más eficiente tiene 3% nanopartículas+97% suelo en contacto con 200 mL de relave, alcanzando el 70% de remoción media con prototipos de columnas. Sin embargo, con velocidad de 40 rpm la remoción media alcanza el 80% en 6 minutos y al llegar a 30 minutos se obtiene el 90% de remoción media de metales pesados. En la cinética, los Tecnosoles se ajustaron al modelo de pseudo segundo orden y en las isotermas de adsorción al modelo de Langmuir, alcanzando una capacidad máxima de adsorción de 4,67 mg/g.