Sali e composti fluorurati comuni nelle soluzioni acquose e tecnologie per la loro rimozione e purificazione
Nell’acqua, si parla normalmente di fluoro sotto forma di fluoruro disciolto (F−), non di fluoro elementare. Il fluoruro può provenire da minerali naturali oppure da sostanze chimiche impiegate nell’industria e nel trattamento delle acque. I composti elencati di seguito sono esempi rappresentativi di fonti e materiali di processo; il sale o reagente originario può dissolversi, dissociarsi o reagire, perciò le analisi ordinarie dell’acqua riportano generalmente il fluoruro anziché identificare il sale originario.
Devi gestire concentrazioni elevate di fluoruro o acque di processo contenenti fluoruro? Il trattamento dipende dalla concentrazione di fluoruro, dal pH, dal calcio e dagli altri ioni, dai solidi, dalla qualità dell’acqua da raggiungere e dalla gestione dei flussi residui. Per confrontare le opzioni di rimozione e recupero occorre un’analisi rappresentativa.
Dall’analisi dell’acqua alla definizione di un trattamento
Caratterizzare il flusso (fluoruro, pH, alcalinità, calcio, alluminio, solfati, silice, TDS e solidi sospesi) → definire l’obiettivo (acqua potabile, riutilizzo nel processo, scarico o recupero) → confrontare le opzioni di trattamento → valutare i residui e verificare le prestazioni. Si tratta di un percorso decisionale indicativo, non del progetto definitivo di un impianto.
Sali fluorurati comuni e composti correlati
| Sale o composto | Formula | Applicazione, settore o impiego tipico | Flussi acquosi in cui si trova tipicamente |
|---|---|---|---|
| Fluoruro di calcio (fluorite) | CaF2 | Minerale fluorurato presente in natura e importante minerale contenente fluoro; si forma anche come precipitato in alcuni processi di rimozione del fluoruro. | Acque sotterranee influenzate da rocce contenenti fluoruro; acque di lavorazione dei minerali; fanghi o solidi derivanti dal trattamento con calce. |
| Fluoruro di sodio | NaF | Reagente fluorurato utilizzato in determinati programmi di trattamento delle acque e nei processi di lavorazione del vetro, trattamento delle superfici metalliche e produzione chimica. | Soluzioni di dosaggio del fluoruro, acque di risciacquo delle apparecchiature e acque reflue dei pertinenti processi industriali. |
| Esafluorosilicato di sodio (fluorosilicato di sodio) | Na2SiF6 | Reagente fluorurato solido utilizzato per la fluorurazione dell’acqua potabile in alcune giurisdizioni e come sostanza chimica industriale. | Flussi di preparazione e dosaggio del reagente, sversamenti o acque di risciacquo; dopo la dissoluzione e la reazione, nell’acqua si misura il fluoruro. |
| Fluoruro di potassio | KF | Reagente fluorurato utilizzato nella produzione di sostanze chimiche speciali, nella lavorazione del vetro e nei trattamenti superficiali. | Soluzioni di processo industriali, acque di incisione o lavaggio e acque di risciacquo delle apparecchiature nei processi in cui si usa il reagente. |
| Fluoruro di ammonio | NH4F | Reagente fluorurato utilizzato nel trattamento superficiale di vetro e metalli e nei trattamenti chimici delle superfici. | Bagni di processo, acque di risciacquo e acque reflue industriali contenenti fluoruro e ammonio. |
| Bifluoruro di ammonio (idrogenodifluoruro di ammonio) | NH4HF2 | Reagente fluorurato acido utilizzato per l’incisione del vetro e in alcuni processi di pulizia o trattamento superficiale dei metalli. | Acque reflue di incisione e flussi acidi di risciacquo; la speciazione del fluoruro dipende dal pH. |
| Fluorapatite | Ca5(PO4)3F | Minerale fosfatico contenente fluoruro presente nelle rocce fosfatiche e in alcune rocce magmatiche. | Acque di estrazione e arricchimento dei fosfati, percolati degli sterili e acque di drenaggio influenzate dalla lavorazione dei minerali. |
| Criolite | Na3AlF6 | Minerale contenente fluoruro e composto industriale associato alla produzione di alluminio. | Acque di determinati processi di produzione dell’alluminio, acque di lavaggio e residui; la presenza del composto e del fluoruro disciolto dipende dalla chimica del processo. |
| Acido fluorosilicico (reagente fluorurato correlato; non è un sale) | H2SiF6 | Reagente acquoso utilizzato per la fluorurazione dell’acqua potabile in alcune giurisdizioni e nei processi industriali. | Sistemi di stoccaggio, diluizione e dosaggio del reagente, oltre alle relative acque di risciacquo o di processo. |
Questi nomi indicano sali solidi, minerali o reagenti. Una volta mescolati all’acqua, molti si dissolvono o reagiscono; il fluoruro risultante può essere presente come F−, con una speciazione influenzata dal pH e dagli altri ioni disciolti. L’esafluorosilicato di sodio ha una solubilità in acqua relativamente bassa, mentre il fluoruro di sodio è più solubile. La fluorite e la fluorapatite sono minerali poco solubili, ma le condizioni geochimiche possono comunque consentire al fluoruro di accumularsi nel tempo nelle acque sotterranee. La sola solubilità del composto puro non permette di prevedere la concentrazione di fluoruro in un flusso d’acqua reale.
Come il fluoruro entra nell’acqua
Il fluoruro di origine naturale è associato a minerali come la fluorite e la fluorapatite. Le concentrazioni nelle acque sotterranee possono variare in base alla geologia e alla chimica dell’acqua; in alcune falde si sviluppano concentrazioni elevate di fluoruro quando il calcio viene rimosso dalla soluzione o quando le interazioni tra acqua e rocce favoriscono il rilascio di fluoruro. Le fonti industriali possono comprendere l’incisione del vetro, la finitura dei metalli, la lavorazione dei fosfati, la produzione di alluminio e la produzione di sostanze chimiche fluorurate. La fluorurazione dell’acqua potabile è praticata solo in alcune giurisdizioni ed è disciplinata dalle politiche e dai requisiti locali.
Opzioni di rimozione e trattamento del fluoruro
Il processo più adatto dipende dal fatto che si tratti di una fonte di acqua potabile, di acque reflue industriali ad alta concentrazione o di una salamoia concentrata. Le soluzioni seguenti sono opzioni da valutare, non una garanzia di ottenere una determinata concentrazione nell'acqua trattata.
| Problema di trattamento dell'acqua | Possibile processo di trattamento | Considerazioni per la scelta |
|---|---|---|
| Concentrazione elevata di fluoruro nelle acque sotterranee o nell'acqua di alimentazione destinata alla potabilizzazione | Adsorbimento su allumina attivata; osmosi inversa (RO) o nanofiltrazione (NF); scambio ionico nei casi appropriati. | Le prestazioni dipendono dal pH, dall'alcalinità, dagli ioni concorrenti, dalla scelta del materiale adsorbente o della membrana e dalla gestione della rigenerazione o del concentrato. Verificare i risultati analizzando l'acqua trattata. |
| Elevato carico di fluoruro nelle acque reflue industriali | Precipitazione chimica con reagenti a base di calcio per formare CaF2, seguita da chiarificazione o filtrazione; può essere necessario un trattamento di affinamento. | Il fluoruro residuo dipende dalla composizione dell'acqua in ingresso e dalle condizioni operative. I fanghi e i solidi richiedono un'adeguata caratterizzazione e gestione. |
| Acque acide di incisione o risciacquo contenenti fluoruro | Equalizzazione e regolazione controllata del pH, seguite da precipitazione e separazione dei solidi; si può valutare un ulteriore trattamento. | Acidità, ammonio, metalli e agenti complessanti possono influire sul fabbisogno di reagenti, sul trattamento e sui residui. |
| Fluoruro in un flusso salino o di concentrato di membrana | Valutare, ove appropriato, un trattamento selettivo, un'ulteriore concentrazione o una linea di trattamento a scarico liquido zero (ZLD). | Prima di scegliere un processo, valutare le incrostazioni di fluoruro di calcio, gli altri ioni presenti, gli obiettivi di recupero, il consumo energetico e la gestione del concentrato o dei solidi. |
Per l'acqua potabile, il valore guida dell'Organizzazione mondiale della sanità per il fluoruro è 1,5 mg/L. Anche la direttiva UE sulle acque potabili stabilisce un valore parametrico di 1,5 mg/L. Questi valori si applicano nei rispettivi contesti di riferimento o normativi; i requisiti per una specifica fornitura idrica o uno scarico industriale devono essere verificati presso l'autorità locale competente.
Approfondisci l'osmosi inversa, la nanofiltrazione, lo scambio ionico, la precipitazione e lo scarico liquido zero. Per informazioni sulla presenza del fluoruro e sui suoi effetti sulla salute, consulta la pagina fluoruro nell'acqua.
Sviluppare una soluzione di trattamento
Un'analisi rappresentativa dell'acqua aiuta a individuare l'obiettivo del trattamento, le opzioni di processo e le esigenze di gestione dei residui. Ove appropriato, prove di laboratorio e verifiche su scala pilota possono aiutare a valutare le prestazioni in condizioni rappresentative prima di scegliere un progetto su scala industriale.
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Per discutere della composizione di una specifica acqua o di un obiettivo di rimozione del fluoruro, contatta Lenntech all'indirizzo info@lenntech.com.
Ultima revisione: 7 novembre 2026, a cura di Lenntech.
Fonti e ulteriori letture
- Organizzazione mondiale della sanità: scheda informativa sul fluoruro.
- Unione europea: direttiva (UE) 2020/2184 concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano, allegato I.
- U.S. Geological Survey: fluoruro nelle acque sotterranee termali e non termali.
- Linee guida australiane per l'acqua potabile: fluorosilicato di sodio.
- PubChem: fluoruro di sodio.
- PubChem: esafluorosilicato di sodio.
- EPA statunitense: manuale di progettazione per la rimozione del fluoruro mediante allumina attivata.
- EPA statunitense: documento sulle linee guida per gli scarichi che descrive il trattamento mediante precipitazione delle acque reflue contenenti fluoruro.