Optimización de la remoción de Pb2+ y Zn2+ de efluentes de un laboratorio de análisis de minerales, utilizando una zeolita modificada Neonite

Abstract

Las técnicas convencionales para remover metales pesados en aguas residuales presentan limitaciones para cumplir con los estándares de vertido, lo que motiva la búsqueda de alternativas más eficientes. En este estudio se evaluó la remoción de iones metálicos Pb²⁺ y Zn²⁺ de un efluente típico proveniente de un laboratorio que analiza minerales mediante el uso de una zeolita químicamente modificada llamado Neonite. Este material fue caracterizado por diferentes técnicas analíticas como DRX, FRX, IRFT, MEB-EDX, ATG y Adsorcióndesorción de N2, identificándose clinoptilolita como fase principal, con un área superficial BET de 24,31 m²/g y una relación Si/Al de 3,8. La optimización del proceso se realizó mediante el diseño Box Behnken considerando cuatro factores: [Pb2+], [Zn2+], dosis de Neonite y pH a tres niveles. Los modelos cuadráticos obtenidos fueron estadísticamente significativos (p < 0,0001) y presentaron un coeficiente de correlación R2 ajustado de 0,8680 para la remoción del Pb2+ y 0,9614 para Zn2+. Las condiciones óptimas permitieron alcanzar remociones de 98,80 % y 93,48 % para Pb²⁺ y Zn²⁺, respectivamente, en soluciones sintéticas; para muestras reales, las eficiencias fueron de 99,99 % y 85,91 %. Por lo cual se comprueba que el Neonite tiene un gran potencial para remover metales pesados de soluciones acuosas.