Recuperación de Tierras Raras Mediante Intercambio Catiónico, Usando Bentonita Natural: Estudio Preliminar
Resumen
El uso de tierras raras en las innovaciones actuales, que han permitido el desarrollo tecnológico de industrias tales como la de la computación, electrónica, robótica, automotriz, etc., pone de manifiesto la necesidad de encontrar nuevas formas de obtener dichos elementos a partir de fuentes primarias y secundarias. Es por ello, que el presente trabajo muestra los resultados preliminares más importantes, relacionados a la adsorción de algunos elementos de tierras raras y metales preciosos, usando un mineral natural, tal como la bentonita. De este modo, se llevaron a cabo experimentos para recuperar los elementos mencionados (Ce, La, Nd, Yb, Pd y Au) contenidos en soluciones sintéticas, y en soluciones procedentes de la lixiviación de un mineral tipo SEDEX del estado de Hidalgo, en México. En todos los casos, se evaluó la Capacidad de Intercambio Catiónico de la bentonita natural en función del pH, encontrándose que este parámetro no tiene efecto significativo en la CIC de la bentonita, lográndose recuperaciones del 100% para el caso de Ce y La, y arriba del 99% para el resto de los elementos en ambos tipos de soluciones (sintética y procedente de lixiviación), y con ello; preliminarmente se concluye que la bentonita natural (sin activar), es un material que puede ser usado, además de apoyo en la perforación de pozos petroleros y en la fabricación de moldes y corazones en la industria metalúrgica y del acero; para recuperar valores de metales preciosos y elementos de tierras raras, mediante intercambio iónico.
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Citas
Alshameri, A., He, H., Xin, C., Zhu, J., Xinghu, W., Zhu, R., & Wang, H., 2019. Understanding the role of natural clay minerals as effective adsorbents and alternative source of rare earth elements: Adsorption operative parameters. Hydrometallurgy 185, 149 – 161.
Bickmore, B.R., Rosso, K.M., Nagy, K.L., Cygan, R.T., Tadanier, C.J. 2003. Ab initio determination of edge surface structures for dioctahedral 2:1 phyllosilicates: Implications for acid-base reactivity. Clays and Clay Minerals 51 (4), 359 – 371.
Cerecedo, E., Rodríguez, V., Hernández, J., Mendoza, D., Reyes, M.I., Moreno, E. and Salinas, E. 2018. Mineralization of rare earths, platinum and gold in a sedimentary deposit, found using an indirect method of exploration. Aspects in Mining & Mineral Science 1 (2), 1 – 9.
Chi, R. 1989. Extraction of Rare Earths from a Low-Grade, Kaolinitic Ore by Percolation Leaching. Rare Earths. Extraction, Preparation and Applications. The Minerals, Metals and Materials Society (1988), pp. 227–234.
Churakov, S.V. 2006. Ab initio study of sorption on pyrophillite: Structure and acidity of the edge sites. The Journal of Physical Chemistry B 110, 9, 4135–4146.
Churakov, S.V. 2007. Structure and dynamics of the water films confined between edges of pyrophyllite: A first principle study. Geochimica et Cosmochimica Acta 71 (5), 1130–1144.
Fu, F., Wang, Q. 2011. Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review. Journal of Environmental Management 92, 407-418.
Hernández, J. G. 2015. Condiciones para el empleo de bentonita en un fluido de perforación base agua de mar en función del comportamiento hidráulico. (Tesis de licenciatura publicada) Universidad Nacional Autónoma de México.
Hernández, J., Salinas, E., Cerecedo, E., Reyes, M.I., Arenas, A., Román, A.D, & Rodríguez, V. 2017. Diatoms and Their Capability for Heavy Metal Removal by Cationic Exchange. Metals, 7(5), 169, 1 – 10.
Moldoveanu, G.A., Papangelakis, V.G., 2012. Recovery of rare earth elements adsorbed on clay minerals: I. Desorption mechanism. Hydrometallurgy 117-118, 71–78.
O’Connell, D. Birkinshaw, C. O’Dwyer, T., 2008. Heavy metal adsorbents prepared from the modification of cellulose: A review. Bioresource Technology 99, 6709 – 6724.
Roldán, E., Hernández, J., Cerecedo. E., Reyes, M.I., Salinas, E. 2018. Use of the System S2O3(2-)-O2 for the Leaching of Precious Metals Contained in a Mineral From Molango in the State of Hidalgo, Mexico. European Scientific Journal ESJ 14 (3), 48 - 54.
Stackhouse, S., Coveney, P.V., Sandre, E. 2001. Plane-wave density functional theoric study of formation of clay-polymernanocompositematerialsbyself-catalyzedinsituintercalativepolymerization. Journal of the American Chemical Society 123, 47, 11764 – 11774.
Suter, J.L., Kabalan, L., Khader, M., Coveney, P.V. 2015. Ab initio molecular dynamics study of the interlayer and micropore structure of aqueous montmorillonite clays. Geochimica et Cosmoschimica Acta 169, 17–29.
Sweetman, S.C. 2006. Martindale: guía completa de consulta farmacoterapéutica. Pharma.
Toja, R. J., 2016. Propiedades de una bentonita industrial nacional y su caracterización estructural basada en absorción y difracción de rayos X (XANES y DRX). (Tesis de doctoral publicada) Universidad Nacional de la Plata; Argentina.