Sales de neodimio habituales en el agua: solubilidad, eliminación y concentración
El neodimio está presente en el agua principalmente como especies de Nd(III) disueltas o en sólidos en suspensión, según su origen y la química del agua. Los compuestos que figuran a continuación incluyen sales de proceso y precipitados del tratamiento; no deben interpretarse como una lista de minerales presentes habitualmente en aguas naturales.
Para consultar información sobre su presencia y contexto ambiental, véase el neodimio en el agua.
Solubilidad de las sales y los compuestos de neodimio
| Compuesto y fórmula | Comportamiento de solubilidad y salvedades | Dónde puede encontrarse |
|---|---|---|
| Sulfato de neodimio, Nd2(SO4)3, incluidos los hidratos | La solubilidad medida depende del pH, la temperatura y otras sales de sulfato. Las mediciones publicadas abarcan pH 2–7 y 25–80 °C, incluidas mezclas con sulfato de sodio y de amonio [1]. La forma hidratada influye en las comparaciones. | Soluciones de lixiviación con sulfato y soluciones de procesamiento de tierras raras. |
| Cloruro de neodimio, NdCl3, incluidos los hidratos | Una sal de proceso de Nd(III) soluble en agua. Su solubilidad en un sistema simple no permite predecir la especiación ni la precipitación en una solución mixta. | Soluciones de proceso y reactivos basados en cloruros. |
| Nitrato de neodimio, Nd(NO3)3, incluidos los hidratos | Una fuente de Nd(III) soluble en agua; la precipitación posterior depende de la química de la solución en su conjunto. | Soluciones de proceso con nitratos y reactivos. |
| Carbonato y carbonato básico de neodimio | El carbonato puede formar sólidos, pero los complejos acuosos de carbonato y las sales dobles complican las predicciones simples de solubilidad [4]. La composición del carbonato básico puede variar. | Soluciones que contienen carbonatos y productos de precipitación. |
| Hidróxido de neodimio, Nd(OH)3 | Puede precipitar al aumentar el pH; las concentraciones residuales disueltas dependen del pH y de los componentes que forman complejos. | Sólidos de neutralización y tratamiento. |
| Oxalato de neodimio, Nd2(C2O4)3, incluidos los hidratos | Forma precipitados de baja solubilidad en condiciones adecuadas; la acidez, la dosis y las especies competidoras afectan a la recuperación y a la composición del producto [3]. | Precipitación con oxalato y concentrados mixtos de tierras raras. |
| Fosfato de neodimio, NdPO4 | Puede formarse una fase poco soluble si hay fosfato disponible; su formación real depende de la matriz del agua. | Aguas de proceso que contienen fosfatos y sólidos de tratamiento. |
| Fluoruro de neodimio, NdF3 | Puede formarse una fase poco soluble en condiciones adecuadas de fluoruro; los complejos y los precipitados competidores afectan a su comportamiento. | Soluciones de proceso que contienen fluoruros y sólidos de tratamiento. |
La tabla describe comportamientos cualitativos, no concentraciones de saturación. Los datos numéricos de solubilidad deben indicar la temperatura, el pH, el hidrato o la fase sólida, la composición de la solución y las unidades. Los valores en g por 100 g de agua no pueden utilizarse directamente como g/L de solución. La información de proveedores sobre el cloruro y el nitrato confirma su solubilidad en agua [7]; la química de precipitación depende de la solución concreta [5]. El hidróxido se incluye como compuesto relacionado con el tratamiento, no como sal. La adición de fluoruro no es una recomendación general para el tratamiento de aguas.
Por qué las corrientes reales se comportan de forma diferente
La solubilidad de una sal en agua pura no predice directamente la concentración de neodimio disuelto en aguas mineras o en una solución de proceso. El pH afecta a la hidrólisis y la precipitación; el sulfato y el carbonato influyen en la formación de complejos y sólidos. También importan la temperatura, la fuerza iónica, otros metales y los ligandos orgánicos. Los resultados publicados sobre sulfatos muestran por qué deben especificarse el pH, la temperatura y las sales presentes en la solución [1]. El carbonato de neodimio también puede formar sales dobles en determinadas condiciones de la solución [4].
Opciones de tratamiento y recuperación
La neutralización puede transferir las tierras raras disueltas a los sólidos y favorecer la coprecipitación con hierro o aluminio. Los óxidos de hierro, aluminio o manganeso recién formados pueden adsorber elementos de tierras raras; los sólidos del tratamiento de drenajes mineros pueden contener tierras raras en diversas asociaciones geoquímicas [2]. Esto elimina material de la fase disuelta, pero no lo destruye, y los sólidos resultantes requieren una gestión adecuada.
El intercambio iónico catiónico o quelante puede captar tierras raras disueltas y eluirlas en una corriente de menor volumen para su procesamiento posterior [6]. Puede evaluarse la precipitación por etapas, incluida la cristalización con oxalato, para recuperar un concentrado mixto de tierras raras. Las investigaciones sobre aguas mineras ácidas indican que la recuperación varía según la mezcla de elementos y las condiciones de operación [3]; no garantizan la recuperación selectiva de neodimio como producto puro.
La nanofiltración o la ósmosis inversa pueden concentrar una corriente adecuada si lo permiten la presión osmótica, la formación de incrustaciones y el ensuciamiento. Estas membranas no constituyen por sí mismas etapas de recuperación selectiva de tierras raras. Los ensayos representativos deben evaluar las concentraciones residuales disueltas, la calidad del concentrado o del eluato y la gestión de los sólidos de tratamiento y las corrientes residuales.
Concentración: mg/L como Nd frente a mg/L de sal
Exprese el neodimio como Nd elemental, por ejemplo, en µg/L como Nd o mg/L como Nd, y distinga entre las concentraciones disueltas y las totales. Una dosis de sal no equivale a la cantidad de Nd disuelto que queda tras la precipitación, la adsorción o el equilibrio. No existe una concentración única representativa de todas las aguas naturales o corrientes de proceso.
Concentración calculada de Nd (mg/L) = dosis de sal (mg/L) × n × 144,242 / masa molar de la sal (g/mol).
Aquí, n es el número de átomos de Nd por unidad de fórmula. Incluya el agua de cristalización en la masa molar y tenga en cuenta el contenido determinado en el análisis del producto.
| Sal definida | Masa molar aproximada (g/mol) | Nd calculado a partir de 100 mg/L de sal |
|---|---|---|
| NdCl3, anhidro | 250.59 | 57,6 mg/L como Nd |
| NdCl3·6H2O | 358.68 | 40,2 mg/L como Nd |
| Nd(NO3)3·6H2O | 438.34 | 32,9 mg/L como Nd |
Estos cálculos estequiométricos suponen material puro, disolución completa y ninguna pérdida posterior. No son mediciones de solubilidad ni concentraciones ambientales. Un mmol/L de Nd equivale aproximadamente a 144,24 mg/L como Nd; 1 mg/L como Nd equivale aproximadamente a 6,93 µmol/L.
Concentración del neodimio para su recuperación
La eliminación reduce el Nd en el agua tratada; la recuperación lo recoge en otra corriente o producto. La elución en un proceso de intercambio iónico puede concentrar el Nd en un volumen menor de líquido, mientras que la precipitación lo concentra en un sólido. En investigaciones con soluciones simuladas de lixiviación de imanes de NdFeB se han estudiado la adsorción y la elución por etapas para recuperar Nd y Dy [8]. Estos resultados dependen de la composición química ensayada y no demuestran la eficacia del proceso para cualquier agua ni garantizan la obtención de neodimio puro.
Factor de concentración en fase líquida = concentración de Nd en el eluato recogido / concentración de Nd en la alimentación. Calcule la recuperación por separado como la masa de Nd recogida dividida por la masa de Nd en la alimentación. Por ejemplo, 1 m³ que contiene 10 mg/L como Nd contiene 10 g de Nd. Recuperar el 90 % en 10 L daría 900 mg/L como Nd y un factor de concentración de 90. Este es un balance de masas ilustrativo, no una predicción del rendimiento del tratamiento.
Información para evaluar el tratamiento
Entre los datos útiles se incluyen el caudal, el Nd disuelto y total, el pH, la temperatura, los aniones principales, los metales competidores, los sólidos en suspensión y la concentración objetivo a la salida. Acuerde con el laboratorio el muestreo y la preparación analítica para que los resultados de Nd disuelto y total sigan siendo comparables. Las pruebas de laboratorio deben evaluar el Nd residual, la separación de sólidos, el consumo de reactivos y la composición del concentrado. La filtración convencional de partículas no elimina los iones de Nd libremente disueltos; tras la precipitación debe realizarse una separación eficaz de los sólidos. La eliminación de Nd no implica necesariamente la eliminación de sus contraiones cloruro, nitrato o sulfato.
Consulte sobre un desafío de tratamiento o recuperación de neodimio
Comparta con Lenntech la composición del agua o de la corriente de proceso y el objetivo del tratamiento para analizar posibles opciones de separación, purificación o recuperación.
Consulte sobre un desafío de tratamiento del agua
Última revisión: 10 de noviembre de 2026 por Lenntech.
Fuentes y lecturas adicionales
- [1] Cunningham et al. (2024), solubilidad de los sulfatos de neodimio y disprosio, Hydrometallurgy 224, DOI: 10.1016/j.hydromet.2023.106253. Página del estudio.
- [2] Hedin et al. (2024), asociaciones de elementos de tierras raras en residuos del tratamiento de drenajes mineros, USGS. Página de la publicación.
- [3] Crespo et al. (2026), intercambio iónico seguido de precipitación con ácido oxálico a partir de agua ácida de mina. Página del estudio.
- [4] Yang et al. (2019), comportamiento del carbonato de neodimio en solución y precipitación de sales dobles, ACS Omega. Texto completo.
- [5] Han (2020), Características de la precipitación de elementos de tierras raras con diversos agentes precipitantes.
- [6] Lenntech, Intercambio iónico.
- [7] Stanford Materials, Compuestos de neodimio: información sobre productos de cloruro y nitrato.
- [8] Mohammed y Zhang (2026), Recuperación y purificación de neodimio y disprosio a partir de una solución simulada de lixiviación de imanes de NdFeB usados mediante procesos de intercambio iónico.
Solicite una cotización