Da dove viene il piombo?

Il piombo si trova comunemente come piombo (II) solfuro (PbS) nel minerale galenite. La cerussite (minerale di stagno-piombo), con composizione chimica piombo (II) carbonato (PbCO₃), è un minerale secondario del piombo formato dalla reazione chimica dell’acqua gassata con la galena. Una terza importante fonte di piombo è l’anglesite (vetriolo di piombo), composta da solfato di piombo (II) (PbSO₄) formata dall’ossidazione della galena.

Galenite

Anglesite

Cerussite

Tabella 1: Minerali di piombo 
Minerale  Formula chimica
Galenite Piombo (II) solfuro (PbS)
Anglesite Piombo (II) solfato (PbSO₄)
Cerussite Carbonato di piombo (II) (PbCO₃)

Si usa ancora il piombo?

Il piombo viene utilizzato in diverse applicazioni tra cui:

  • Batterie al piombo-acido
  • Lamiere di piombo laminate che vengono utilizzate nell’industria edile per impermeabilizzazare tetti e coperture
  • Proiettili di piombo nelle munizioni
  • Pigmento per vernice
  • Componente antivegetativo nei pannelli isolanti utilizzati come rivestimenti

Come si presenta il piombo nelle acque sotterranee?

Il diagramma di Pourbaix o potenziale/pH nella Figura 1 del piombo, mostra la speciazione del piombo nell’acqua. L’area tra le linee tratteggiate arancioni rappresenta la zona di stabilità dell’acqua. Il diagramma mostra che la speciazione del piombo nell’acqua è dominata dal suo elementare cationico nella forma Pb²⁺.

Figura 1: Diagramma di Pourbaix del piombo in acqua

La concentrazione di piombo nell’acqua in natura è generalmente inferiore a 5 ppb (µg/l), tuttavia, in un’area contaminata, la concentrazione di piombo nelle acque sotterranee potrebbe essere superiore alle linee guida dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) di 10 ppb (µg/l).

Come viene rimosso il piombo (Pb²⁺) dalle acque sotterranee?

La forma elementare cationica del piombo (Pb²⁺) può essere efficacemente catturata e rimossa dalle acque sotterranee utilizzando una resina chelante selettiva con cationi acidi deboli (WAC) e con un gruppo iminodiacetico, come Resinex™ CH-23.

Figura 2: Una resina chelante selettiva con gruppo iminodiacetico

La capacità media di rimozione del piombo cationico (Pb²⁺) di Resinex™ CH-23 è di 90g di Pb²⁺ per litro di resina, ma è importante considerare la composizione dell’acqua da trattare. Spesso l’acqua contiene altri cationi che contribuiscono all’esaurimento del letto di resina; pertanto, raccondiamo sempre di contattare i nostri esperti tecnici che potranno assistere nel dimensionamento del sistema di rimozione dei metalli pesanti più adatto, poiché altri metalli possono influenzare la durata media stimata della resina.

Resinex™ CH-23 è una resina chelante che rimuove in modo efficiente anche altri cationi di metalli pesanti, come rame (Cu²⁺), vanadio (Va²⁺), nichel (Ni²⁺), zinco (Zn²⁺) e cadmio (Cd²⁺) nella loro forma cationica elementare.

Condizioni operative raccomandate per la rimozione del piombo (Pb²⁺)

La scelta delle condizioni di funzionamento di un sistema di rimozione del piombo dipende dai seguenti fattori:

  • Il tempo minimo di contatto superficiale necessario per il corretto funzionamento
  • Altre specie cationiche nell’acqua
  • Durata del letto di resina desiderata
  • Condizioni operative (continue, discontinue)

Il filtro mobile AquaFlow™ può essere impiegato per la rimozione del piombo (Pb²⁺) con un tempo di contatto superficiale di almeno sei minuti, ma di solito raccomandiamo di impiegare due filtri mobili AquaFlow™ in serie, ottenendo così una portata media di 10- 20 BV/h.

Esempio di calcolo per la rimozione di piombo (Pb²⁺)

Si ipotizzi una falda acquifera contaminata con 1 mg/l di piombo (Pb²⁺) da purificare con le seguenti proprietà:

  • Portata media di 30m³/h 
  • Funzionamento continuo 24/24 -7/7 

Il carico annuale di piombo (Pb²⁺) viene quindi calcolato come segue: 

  • Concentrazione di Piombo: 1mg/l = 1g/m³ 
  • Volume annuale di piombo (Pb²⁺) nell’acqua contaminata: 30m³/h x 8.600hpa= 258.000m³ 
  • Carico annuale di piombo (Pb²⁺): 1g/m³ x 258.0000m³= 258.000g = 258kg Pb²⁺ 

Ne risulta un carico medio di 90kg Pb²⁺/m³ per Resinex™ CH-23 ed un consumo stimato di circa 3m³ all’anno. Per ottenere la frequenza di scambio desiderata, Resinex CH-23 può essere utilizzata con il filtro mobile AquaFlow™, parte della nostra gamma di filtri mobili industriali.  

Raccomandiamo di contattare i nostri esperti tecnici per il corretto dimensionamento del sistema di rimozione dei metalli pesanti, in quanto altri metalli possono influenzare la durata media stimata della resina.