Sales comunes de renio en el agua: solubilidad, eliminación y concentración

Las sales de renio en el agua son relevantes principalmente para reactivos especializados y procesos de recuperación de metales. En soluciones oxigenadas, el renio disuelto suele encontrarse como perrenato, ReO₄⁻. El nombre de una sal disuelta describe el material de partida o el producto; no significa que permanezcan moléculas intactas de la sal en solución.

Consulte renio en el agua para conocer su presencia y química acuosa, y renio en aguas de minería y procesamiento para conocer las fuentes industriales y los circuitos de recuperación.

Sales representativas de renio y solubilidad en agua

Estas son sales representativas de procesos, no una clasificación de las sustancias presentes en aguas naturales. El ácido perrénico, HReO₄, es un ácido y no una sal; los licores ácidos de recuperación suelen describirse en estos términos. Una solubilidad expresada en gramos de sal por litro no debe interpretarse como gramos de renio elemental por litro. Los valores por litro de solución y por kilogramo de agua también corresponden a bases de expresión diferentes.

Los datos en agua pura proporcionan una referencia inicial. La saturación real depende de la temperatura, la acidez, los contraiones y las demás sales disueltas. Los estudios del perrenato de amonio con cloruro, nitrato y sulfato de amonio muestran por qué un licor mixto requiere su propia evaluación del equilibrio.

Eliminación del renio del agua

• Separar los sólidos en suspensión: la clarificación y la filtración eliminan las partículas que contienen renio. La filtración convencional de partículas no elimina el perrenato disuelto.
• Capturar el perrenato disuelto: el intercambio aniónico y ciertos adsorbentes pueden transferirlo del agua a una fase sólida. Compruebe la capacidad, la selectividad y el punto de ruptura con el agua real, incluidos el sulfato, el molibdato y otros iones competidores.
• Separar y purificar soluciones de proceso: la extracción con disolventes se utiliza en la hidrometalurgia del renio. Requiere una alimentación adecuada y un circuito de extracción y reextracción controlado; no debe extrapolarse directamente al tratamiento del agua potable.
• Recuperar un producto cristalino: la precipitación o la cristalización pueden recuperar sales de perrenato de soluciones suficientemente concentradas y acondicionadas. Eliminar una concentración traza es un objetivo distinto de producir una sal de alta pureza.

Seleccione la vía de tratamiento teniendo en cuenta el renio disuelto y total, el caudal, el pH, las condiciones redox, la salinidad, los metales competidores y el objetivo requerido de vertido, reutilización o recuperación. Los ensayos de laboratorio y, cuando proceda, las pruebas piloto permiten determinar el rendimiento. Tenga en cuenta los medios agotados, las soluciones de regeneración, el refinado y los sólidos; transferir el renio a una corriente residual no equivale a destruirlo.

Concentración: mg/L como Re frente a mg/L de sal

Para una sal pura de fórmula conocida:

mg/L como Re = mg/L de sal × número de átomos de Re por unidad fórmula × 186,207 ÷ masa molar de la sal.

El perrenato de amonio tiene una masa molar aproximada de 268,24 g/mol y un átomo de renio por unidad fórmula. Su fracción másica teórica de renio es del 69,42 %. Por tanto, 100 mg/L de perrenato de amonio puro equivalen aproximadamente a 69,42 mg/L como Re cuando todo su renio está en la fracción medida. Un mmol/L de renio equivale a 186,207 mg/L como Re.

Estos son cálculos de composición, no límites de solubilidad. Corrija los cálculos según la pureza del reactivo, el estado de hidratación y la fórmula química exacta. Especifique si un resultado analítico representa renio disuelto o total. Un resultado expresado como perrenato incluye la masa del oxígeno y no puede utilizarse directamente como si estuviera expresado como Re.

Concentración del renio y cálculo de la recuperación

La elución de un lecho de intercambio iónico o la reextracción de una fase de extracción con disolventes pueden transferir el renio capturado a un volumen menor de líquido. La purificación y cristalización posteriores pueden producir perrenato de amonio. La concentración depende de la masa recuperada y del volumen final:

Concentración recuperada = concentración de alimentación × volumen de alimentación × fracción de masa recuperada ÷ volumen recuperado.

Por ejemplo, 1.000 L con 10 mg/L como Re contienen 10 g de renio. Recuperar el 90 % en 10 L da 900 mg/L como Re, un factor de concentración de 90. Esto ilustra un balance de masa, no un rendimiento de tratamiento garantizado.

Informe por separado de la eficiencia de eliminación, la recuperación de masa y la pureza del producto. Incluya los líquidos de lavado y regeneración en el balance de volúmenes y compruebe las impurezas antes de considerar una corriente concentrada como producto comercializable.

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Fuentes y lecturas adicionales

• Todini Chemicals: solubilidad del perrenato de amonio.
• Carl Roth: datos de seguridad del perrenato de amonio y solubilidad en agua a 20 °C.
• Casas y colaboradores: cristalización del perrenato de sodio a 298 K.
• Estudio experimental: solubilidad y densidad de soluciones de perrenato de amonio y de potasio.
• Estudio experimental: solubilidad del perrenato de amonio en mezclas de sales de amonio.
• Estudio experimental: recuperación de renio de soluciones industriales de lixiviación mediante extracción con disolventes.
• Revisión de tecnologías de extracción y reciclaje de renio.
• Thermo Scientific: fórmula y masa molar del perrenato de amonio.
• CIAAW: peso atómico estándar del renio.