Galio (Ga) y agua

Galio (Ga) y agua: presencia, química y eliminación

El galio es un elemento traza asociado principalmente con minerales que contienen aluminio y zinc, y se utiliza en semiconductores. Sus concentraciones disueltas en aguas naturales suelen ser muy bajas, pero la minería, el drenaje ácido y las aguas de procesos industriales pueden dar lugar a excepciones locales. La química del galio en el agua varía según el pH y los ligandos, por lo que el tratamiento debe diseñarse para la corriente de proceso concreta.

Ilustración de la producción de semiconductores, el tratamiento de aguas industriales y recipientes de vidrio para muestras; no muestra una muestra analizada ni una prueba específica de galio. — Ilustración del agua de proceso y su tratamiento en la industria de semiconductores; no representa concentraciones de galio medidas.

¿Cómo llega el galio al agua?

El galio sustituye al aluminio o al zinc en varios minerales y se recupera principalmente como subproducto del procesamiento de alúmina o zinc. La meteorización libera generalmente poco galio disuelto porque muchas fases que contienen galio tienen baja solubilidad; el galio puede desplazarse junto con partículas finas. El drenaje ácido de residuos mineros ricos en sulfuros puede movilizar más galio. Las aguas residuales industriales procedentes de la fabricación de semiconductores o del refinado de alúmina pueden contener concentraciones superiores a las de las aguas naturales. Una revisión del USGS indica concentraciones de galio disuelto y coloidal superiores a 10 µg/L en aguas subterráneas próximas a zonas de fabricación de semiconductores en China; se trata de una observación específica del lugar, no de un valor general para las aguas subterráneas.

Química del galio en el agua

El galio suele presentarse como Ga(III), y su comportamiento se asemeja al del aluminio en muchas aguas naturales. La hidrólisis y la formación de complejos de hidróxido varían con el pH; el sulfato, el cloruro, el fluoruro y los ligandos orgánicos también pueden afectar a la especiación. En los cursos de agua, el galio suele estar asociado con sólidos en suspensión o sedimentados, pero los licores industriales ácidos o fuertemente alcalinos pueden mantener distintas especies de galio en solución. Por ello, las mediciones de galio total y disuelto pueden diferir considerablemente.

¿Cómo se puede eliminar o recuperar el galio?

En el drenaje minero, la neutralización y la clarificación pueden reducir el galio disuelto mediante precipitación o sorción sobre sólidos ricos en hierro y aluminio. El resultado depende del pH, los ligandos y la composición de los sólidos, y es necesario gestionar los lodos resultantes. Para los licores industriales concentrados, se han estudiado el intercambio iónico, la extracción con disolventes y otros métodos de separación para recuperar galio. Las aguas residuales de la industria de semiconductores también pueden contener arseniuro de galio, por lo que cualquier proceso de recuperación o tratamiento debe evaluar y gestionar también el arsénico. Estos procesos especializados de recuperación no equivalen a un diseño validado de tratamiento de agua potable.

Para evaluar el proceso, se deben caracterizar el galio total y disuelto, el pH, la alcalinidad, el aluminio, el zinc, el sulfato, el cloruro, el fluoruro, el arsénico cuando corresponda y los sólidos en suspensión. 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.