Cerio (Ce) y agua
Cerio (Ce) y agua: presencia, química y eliminación
El cerio es el elemento de tierras raras más abundante en la corteza terrestre y puede liberarse por meteorización o actividades mineras. Su química en el agua es particular porque puede presentarse como Ce(III) o Ce(IV). En algunos emplazamientos, las aguas ácidas de mina pueden contener concentraciones elevadas de cerio disuelto, mientras que en otros la oxidación y la formación de partículas pueden eliminarlo de la fase disuelta.
¿Cómo llega el cerio al agua?
El cerio se encuentra en minerales como la monacita, la bastnasita y la apatita, incluidos los presentes en residuos mineros que contienen tierras raras. El drenaje ácido puede disolver minerales que contienen cerio. Estudios de la Faja Pirítica Ibérica documentaron un intervalo muy amplio de concentraciones de tierras raras en aguas de mina, con valores elevados de cerio en algunos lugares muestreados; esto refleja condiciones específicas de esos lugares, no una concentración generalmente esperable en el drenaje minero. Al mezclarse las aguas y cambiar el pH, el cerio puede redistribuirse hacia los precipitados y sedimentos.
Química del Ce en el agua
El cerio se diferencia de la mayoría de las tierras raras porque tanto el Ce(III) como el Ce(IV) pueden ser importantes. En condiciones oxidantes, el Ce(III) puede oxidarse y el Ce(IV) se asocia fuertemente con las partículas y las superficies minerales; en condiciones ácidas o reductoras, el Ce(III) disuelto puede persistir durante más tiempo. El pH, el estado redox, los sulfatos, los ligandos orgánicos y los precipitados de hierro y aluminio influyen en que el cerio se encuentre disuelto o en forma de partículas. Por tanto, las mediciones de cerio total y disuelto pueden ofrecer resultados diferentes.
¿Cómo se puede eliminar o recuperar el cerio?
La neutralización y clarificación del agua de mina pueden reducir el cerio disuelto mediante sorción y coprecipitación con sólidos ricos en hierro y aluminio, pero el efecto depende del estado redox y de la química del agua. La filtración separa las partículas; no elimina el cerio que permanece disuelto. Para recuperar mezclas de tierras raras, se han estudiado el intercambio iónico y la precipitación controlada de oxalatos después del tratamiento o la concentración. El diseño para cada emplazamiento debe analizar las fracciones disuelta y total reales y gestionar los sólidos o eluatos resultantes.
La evaluación debe distinguir el material disuelto de los sólidos en suspensión y sedimentados e incluir el pH, las condiciones redox, los sulfatos, los carbonatos, la materia orgánica y otros iones mayoritarios cuando corresponda. Más información sobre el intercambio iónico y sobre los elementos y su interacción con el agua.
Última revisión: 31 de octubre de 2026 por Lenntech.
Fuentes y lecturas complementarias
- Servicio Geológico de Suecia: Metales y minerales en residuos mineros.
- Valente et al. (2018): Controles mineralógicos de la movilidad de los elementos de tierras raras en entornos de drenaje ácido de mina.
- Stewart et al. (2017): Recursos de elementos de tierras raras en el drenaje de minas de carbón y los precipitados del tratamiento en la cuenca de los Apalaches.
- Servicio Geológico de Estados Unidos (2024): Evaluación de las concentraciones de radio y elementos de tierras raras en el drenaje de minas de carbón y los precipitados asociados.
- Separation and Purification Technology (2024): Recuperación de elementos de tierras raras de aguas ácidas de mina mediante precipitación selectiva e intercambio iónico.
- Cleaner Engineering and Technology (2026): Recuperación de tierras raras de agua ácida de mina mediante intercambio iónico y precipitación con ácido oxálico.
- Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá: Proyecto de directrices federales de calidad ambiental para determinados elementos de tierras raras.