De dónde viene el Níquel?
El níquel puro (Ni) es un metal blanco plateado que raramente se encuentra como metal puro en la corteza terrestre porque se oxida al entrar en contacto con el oxígeno. El níquel puro puede encontrarse en el interior de los grandes meteoritos de níquel-hierro que no fueron expuestos al oxígeno cuando estaban fuera de la atmósfera terrestre o en las rocas ultramáficas.
El níquel se extrae principalmente de dos grupos de depósitos de mineral. El primer grupo de depósitos minerales son las lateritas como la limonita (Fe,Ni)O(OH), una mezcla níquelífera, o la garnierita, una mezcla de varios silicatos ricos en níquel y níquel hídrico. El segundo grupo son los minerales de sulfuro donde el principal mineral es la pentlandita [(FeNi)₉S₈].
Tabla 1: Los Minerales más comunes de Níquel
|
Lateritas |
Minerales de sulfuro |
|
|
Limonita |
Garnierita |
Pentlandita |
 |
 |
 |
El metal níquel no reacciona con el oxígeno del aire en condiciones ambientales. El níquel metal se utiliza principalmente para la producción de acero inoxidable y aleaciones de níquel. El catión de níquel más común es Ni²⁺ pero también se producen otros estados de oxidación del níquel como el Ni³, Ni ⁴⁺ para diferentes aplicaciones.
Como esta presetne el Níquel en las aguas subterráneas?
El diagrama Pourbaix o potencial/pH de la figura 1 del níquel muestra la especiación del níquel en el agua. El área entre las líneas punteadas de color naranja representa la zona de estabilidad del agua. El diagrama muestra que la especiación del níquel en el agua está dominada por su forma elemental catiónica Ni²⁺.
Figura 1 El diagrama Pourbaix o potencial/pH de las especies de níquel
La concentración de níquel (Ni²⁺) en el agua suele ser inferior a 20 ppb (µg/l), sin embargo, una zona contaminada puede contener aguas subterráneas con una concentración superior a la directriz de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 70ppb (µg/l).
¿Cómo se extrae el níquel de las aguas subterráneas?
La forma elemental catiónica del níquel (Ni²⁺) puede capturarse y eliminarse eficazmente de las aguas subterráneas utilizando una resina quelante selectiva de catión débil (WAC) con un grupo iminodiacético, como Resinex™ CH-23.
Figura 2: Una resina de Quelatos selectiva con un grupo iminodiacético
La capacidad media de eliminación de níquel catiónico (Ni²⁺) de Resinex™ CH-23 es de 20g de Ni²⁺ por litro de resina, pero depende de la matriz de agua. A menudo el agua contiene otros cationes que contribuirán al agotamiento del lecho; por lo tanto, siempre se recomienda ponerse en contacto con nuestros expertos técnicos para el dimensionamiento de un sistema de eliminación de metales pesados, ya que otros metales pueden influir en el consumo estimado.
Resinex™ El CH-23 es una resina de quelatos que también elimina eficazmente otros cationes de metales pesados como el cadmio (Cd²⁺), el cobre (Cu²⁺), el plomo (Pb²⁺), el vanadio (Va²⁺) y el zinc (Zn²⁺) en su forma catiónica elemental.
Condiciones de funcionamiento de la extracción de níquel recomendadas (Ni²⁺)
La selección de las condiciones de funcionamiento de un sistema de extracción de níquel depende de:
- Tiempo mínimo de contacto superficial necesario de la aplicación
- Ras especies catiónicas en el agua
- La vida en la cama deseada
- Condiciones de funcionamiento (continuo, discontinuo)
Se puede utilizar un AquaFlow™ para la extracción de níquel (Ni²⁺) con un tiempo de contacto superficial de un mínimo de seis minutos, pero normalmente se utilizan dos AquaFlow™ en serie, sistemas de tiovivo con un flujo típico por recipiente: 10-20BV/h.
Cómo calcular la extracción de níquel (Ni²⁺) de las aguas subterráneas
Supongamos que un agua subterránea contaminada con 0,3 mg/l de níquel (Ni²⁺) que necesita ser purificada con las siguientes propiedades:
- Flujo medio de 30m³/h
- Funcionamiento continuo 24/24 -7/7
La carga anual de níquel (Ni²⁺) se calcula entonces de la siguiente manera:
- Concentración de níquel: 0,3mg/l = 0,3g/m³
- Anual con níquel (Ni²⁺) volumen de agua subterránea contaminada: 30m³/h x 8.600hpa= 258.000 m³
- La carga anual de níquel (Ni²⁺): 3g/m³ x 258.000m³= 77.400g = 77,4kg Ni²⁺
Esto da a una carga media de 20kg Ni²⁺/m³ Resinex™ CH-23 un consumo de aproximadamente 4m³ por año. Se puede seleccionar un filtro AquaFlow™ de nuestra gama de filtros móviles industriales para obtener la frecuencia de intercambio deseada.
Siempre se recomienda contactar con nuestro experto técnico para el dimensionamiento de un sistema de eliminación de metales pesados, ya que otros metales pueden interferir en el consumo estimado.