Biosorción de cinc presente en el drenaje ácido de la mina Pan de Azúcar empleando material vegetal nativo

PLAZA CAZÓN, JOSEFINA; BENÍTEZ, LEONARDO; MURRAY, JESICA; KIRSCHBAUM, ALICIA; KIRSCHBAUM, PABLO

Jornada; XII Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales (JATRAMI); 2014

El pasivo ambiental de la mina Pan de Azúcar (prov. de Jujuy), se localiza al sur de la Laguna de Pozuelos, Monumento Natural, Reserva de Biosfera y sitio Ramsar, en la cuenca del Río Cincel, afluente de la laguna. En este pasivo se han detectado drenajes ácidos de minas (DAM) con concentraciones elevadas de metales pesados y metaloides que pueden provocar un serio impacto ambiental, especialmente si los mismos alcanzan la Laguna de Pozuelos (con aguas ligeramente alcalinas y en las que habitan decenas de especies de aves acuáticas) Dentro del objetivo general de la remediación de los DAM de la zona de Pan de Azúcar con tecnologías y biotecnologías que sean aplicables utilizando exclusivamente materiales de la zona, en este trabajo se probó la capacidad de sorción de cinc (uno de los iones metálicos presente en el DAM) de la biomasa de diferentes plantas nativas que fueron recolectadas directamente en los alrededores de la mina Pan de Azúcar. Las biomasas se acondicionaron de la siguiente manera: se lavaron con agua destilada, se secaron en estufa y luego fueron trituradas hasta alcanzar el tamaño de partícula entre 1,8 mm y 2 mm. Inicialmente se estudió la sorción de cinc colocando en contacto soluciones artificiales de este ion con la biomasa durante diferentes tiempos. Las muestras fueron filtradas a través de membranas de 0,45 µm y se determinó la concentración de Zn(II) en el filtrado utilizando espectrofotometría de absorción atómica. Las cinéticas se realizaron por duplicado bajo diferentes condiciones de pH (entre 3 y 6) encontrándose que la sorción óptima se producía a pH igual a 4. Los resultados cinéticos fueron ajustados utilizando los modelos de pseudo segundo orden, pseudo primer orden, modelo de difusión intraparticular y de transferencia de masa externa. También se realizaron estudios de equilibrio utilizando un rango de concentraciones entre 10 y 600 mg.L-1; las isotermas fueron ajustadas con los modelos de Langmuir, Freundlich y Dubinin-Radushkevich (D-R). Debido a que Parastrephia lepidophylla mostró mayor capacidad de adsorción de cinc que las otras plantas (la capacidad de sorción determinada fue 73,5 ± 8,3 mg.g-1), su biomasa fue utilizada en estudios posteriores reemplazando la solución artificial de cinc por una dilución del DAM que antes había sido parcialmente neutralizada hasta alcanzar pH cercano a 4. Los ensayos se realizaron en condiciones similares a las utilizadas para la sorción de cinc a partir de las soluciones artificiales. El análisis de los resultados muestra que la presencia de concentraciones relevantes de otros iones dentro del DAM, tuvo un efecto negativo en la sorción de cinc sobre la biomasa al compararse con la sorción obtenida en los ensayos sobre soluciones artificiales. Aun en este caso, la posibilidad de utilizar materiales disponibles en abundancia en la zona para reducir la carga metálica, es una interesante alternativa para la remediación de los DAM.