Síntesis hidrotermal de zeolitas a partir de ceniza volcánica mediante tratamiento alcalino y su potencial aplicación en la remoción de NH₄⁺, Pb²⁺, Zn²⁺ y Mn²⁺

Hydrothermal synthesis of zeolites from a volcanic ash by alkaline treatment and their potential application in the removal of NH₄⁺, Pb²⁺, Zn²⁺ and Mn²⁺

RESUMEN

Este artículo reporta los resultados de una investigación realizada para examinar la posibilidad de obtener material zeolítico de alta capacidad de adsorción a partir de una ceniza volcánica peruana. La aplicación directa del producto zeolítico es en el tratamiento de efluentes provenientes de plantas industriales y operaciones mineras. Los experimentos se realizaron en un reactor autoclave utilizando soluciones con diferentes concentraciones de NaOH, variando la temperatura (entre 25 y 200°C) y el tiempo de contacto entre el material volcánico y la solución (entre 4 y 24 horas). El producto obtenido se caracterizó mediante análisis difractométrico, análisis microscópico de barrido (SEM), determinación de la superficie específica y la capacidad de intercambio catiónico (CIC). Los resultados obtenidos mostraron que se producen diferentes tipos de zeolitas sintéticas en función de la temperatura. Entre 80 y 100ºC se forma zeolita sintética NaP₁, mientras que a temperaturas más altas; analcima e hidroxicancrinita. La mayor capacidad de intercambio catiónico (CIC), igual a 410 meq/100g; corresponde al producto obtenido a 100ºC con alta formación de zeolita NaP₁. Con el producto zeolítico obtenido, después de atacar muestras de material volcánico con una solución de NaOH 2,5M, variando la temperatura y el tiempo de contacto entre la solución y el material volcánico; se realizaron pruebas de intercambio catiónico utilizando soluciones que contienen cationes NH₄⁺, Pb²⁺, Zn²⁺ y Mn²⁺.

Palabras-chave
ceniza volcánica; zeolita sintética; capacidad de intercambio catiónico; analcima; hidroxicancrinita