Extracción de quelantes de metales pesados de suelos contaminados

Se ha abordado el estado actual de la técnica con respecto al uso de agentes quelantes para extraer contaminantes de metales pesados. Se presentan los resultados de los estudios de tratabilidad realizados como suelos representativos y de peor caso del Campo J de Aberdeen Proving Ground para extracción de cobre (Cu), plomo (Pb) y zinc (Zn). Las características de distribución del tamaño de partícula de los suelos determinadas a partir de las pruebas de hidrómetro son aproximadamente 60% de arena, 30% de limo y 10% de arcilla. Se realizaron extracciones secuenciales en los suelos «tal como se recibieron» (en el peor de los casos y representativos) para determinar la especiación de las formas metálicas. La técnica especifica la distribución de metales pesados en formas fácilmente extraíbles (intercambiables), carbonatos, óxidos reducibles, unidas orgánicamente y formas residuales. Los resultados indicaron que la mayoría de los metales están en formas que son susceptibles de lavado del suelo (p. ej. intercambiables + carbonato+óxidos reducibles). Los metales Cu, Pb, Zn y Cr tienen más del 70% de su distribución en formas susceptibles a las técnicas de lavado del suelo, mientras que Cd, Mn y Fe son algo menos susceptibles al lavado del suelo mediante extracción de quelantes. Sin embargo, las concentraciones de Cd y Mn son bajas en el suelo contaminado. A partir de los estudios de extracción de quelantes por lotes, el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), el ácido cítrico y el ácido nitrilotriacético (NTA) fueron efectivos para eliminar cobre, plomo y zinc de los suelos del campo J. Debido a que el NTA es un carcinógeno de clase II, no se recomienda su uso en la rehabilitación de suelos contaminados. El EDTA y el ácido cítrico parecen ofrecer el mayor potencial como agentes quelantes para su uso en el lavado de suelos de Aberdeen Proving Ground. Los otros agentes quelantes estudiados (gluconato, oxalato, Citranox, acetato de amonio y ácido fosfórico, junto con agua ajustada al pH) fueron generalmente ineficaces para movilizar los metales pesados de los suelos. La solución quelante elimina los metales pesados (Cd, Cu, Pb, Zn, Fe, Cr, As y Hg) simultáneamente. Utilizando una extracción por lotes de múltiples etapas, el suelo se trató con éxito superando el Procedimiento de Lixiviación por Características de Toxicidad (TCLP) y el Límite Total de Metales Extraíbles de la EPA. La concentración residual final de Pb fue de aproximadamente 300 mg / kg, con un TCLP correspondiente de 1,5 mg/l. La eliminación de las fracciones intercambiables y de carbonatos para Cu y Zn se logró durante la primera etapa de extracción, mientras que se requirieron dos etapas de extracción para las mismas fracciones para Pb. La eliminación de Pb, Cu y Zn presentes como carbonatos intercambiables y óxidos reducibles ocurrió entre las extracciones de la cuarta y quinta etapa. La eliminación total de cobre, plomo y zinc del lavado en etapas múltiples fue de 98,9%, 98,9% y 97,2%, respectivamente. La concentración y las condiciones de operación para las extracciones de lavado del suelo no fueron necesariamente optimizadas. Si las condiciones se hubieran optimizado y se hubiera utilizado una concentración de Pb más representativa (1 12 000 mg/kg), es probable que las concentraciones de TCLP y residuos de metales pesados en el suelo se pudieran lograr en dos o tres extracciones. Los resultados indican que los suelos contaminados con el campo J se pueden tratar con éxito utilizando una técnica de lavado de suelos.

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