Antimonio nell'acqua: fonti, speciazione e trattamento

L'antimonio (Sb) può entrare nell'acqua attraverso l'alterazione naturale delle rocce e attività quali l'estrazione mineraria, la lavorazione dei minerali, la fusione e l'uso o lo smaltimento di materiali contenenti antimonio. Nell'acqua, il suo comportamento dipende fortemente dallo stato di ossidazione, dal pH, dalle condizioni redox, dalle superfici minerali e dagli altri costituenti disciolti.

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Fonti e presenza

L'antimonio è presente naturalmente in minerali come la stibina (Sb₂S₃) e può essere rilasciato quando le rocce e i rifiuti minerari contenenti antimonio subiscono alterazione. Le acque provenienti da attività minerarie e metallurgiche possono contenere anche particelle minerali sospese, acidità o alcalinità, solfati, ferro e altri metalli. Il triossido di antimonio è utilizzato in applicazioni come ritardante di fiamma e può entrare nell'ambiente attraverso rilasci industriali e la gestione dei rifiuti.

Le concentrazioni nell'acqua potabile sono generalmente molto inferiori a quelle possibili nelle acque interessate da attività minerarie o nelle acque di processo. I risultati devono specificare se si riferiscono all'antimonio disciolto o all'antimonio totale, che comprende anche il materiale particolato.

Forme in soluzione acquosa

Gli stati di ossidazione inorganici più comuni nelle acque naturali sono antimonio(III) e antimonio(V). A pH prossimo alla neutralità, Sb(III) si presenta comunemente sotto forma della specie di idrolisi prevalentemente neutra Sb(OH)₃, mentre Sb(V) si presenta comunemente sotto forma dell'anione Sb(OH)₆⁻. Le loro proporzioni e interazioni con i solidi variano in funzione del pH, delle condizioni redox, della materia organica disciolta, dei solfuri e delle superfici minerali. Le condizioni ossiche o riducenti possono influenzare la speciazione, ma da sole non la determinano in tutte le acque.

Sb(V) può associarsi agli (ossi-idr)ossidi di ferro e manganese; anche Sb(III) può essere trattenuto dalle superfici minerali. A seconda della chimica dell'acqua, l'antimonio può rimanere disciolto oppure essere trasportato con le particelle. Misurare soltanto la concentrazione totale non consente di identificare quale specie determini il trattamento.

Rimozione e trattamento

Scegliere il trattamento sulla base di un'analisi rappresentativa dell'acqua e, quando rilevante, della speciazione dell'antimonio. L'obiettivo può essere il trattamento dell'acqua potabile, lo scarico delle acque di miniera, il riutilizzo delle acque di processo o il recupero da un flusso concentrato.

Separazione dei solidi: la sedimentazione, la coagulazione e la filtrazione rimuovono le particelle contenenti antimonio. La microfiltrazione e l'ultrafiltrazione da sole non rimuovono le specie di antimonio disciolte.
Coagulazione con sali ferrici e coprecipitazione: i coagulanti a base di ferro possono catturare l'antimonio disciolto, soprattutto Sb(V), mediante adsorbimento e incorporazione nei fiocchi. L'efficacia dipende dal pH, dal dosaggio, dallo stato di ossidazione e dai costituenti interferenti; i fanghi risultanti richiedono una gestione adeguata.
Materiali adsorbenti: i materiali reattivi a base di ferro, titanio o altri elementi possono rimuovere l'antimonio in acque idonee. La capacità e il raggiungimento del punto di rottura dipendono dal pH, dalla speciazione, dagli anioni interferenti e dalla materia organica naturale.
Scambio ionico: lo scambio anionico può essere preso in considerazione per le specie anioniche di Sb(V) e per determinati flussi di processo. Sb(III) neutro a pH prossimo alla neutralità può comportarsi diversamente e gli anioni interferenti possono ridurre l'efficacia.
Nanofiltrazione e osmosi inversa: le membrane azionate dalla pressione possono separare l'antimonio disciolto insieme ad altri costituenti in acque di alimentazione idonee. Trasferiscono l'antimonio in un flusso concentrato, che deve essere gestito; non recuperano automaticamente l'antimonio in modo selettivo.
Ossidazione o riduzione: la regolazione delle condizioni redox può modificare la speciazione prima di una fase di cattura, ma da sola non costituisce un processo di rimozione completo.

Il trattamento dell'antimonio dipende dalla matrice dell'acqua. Prima di selezionare un processo o aumentarne la scala, verificare la rimozione, i residui e le condizioni operative con campioni rappresentativi.

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Ultima revisione: 8 novembre 2026, a cura di Lenntech.