Neodimio (Nd) e acqua
Neodimio (Nd) e acqua: presenza, chimica e rimozione
Il neodimio è un elemento delle terre rare utilizzato nei magneti permanenti ad alta intensità. Si trova generalmente nei minerali, anziché come metallo puro nell'acqua. Il drenaggio acido di alcuni siti minerari e di lavorazione può mobilizzare il neodimio e altre terre rare; la quantità che rimane disciolta dipende dal pH, dalle superfici dei minerali e dai ligandi disciolti.
Come arriva il neodimio nell'acqua?
Il neodimio è presente in minerali contenenti terre rare, tra cui l'apatite associata ad alcuni minerali di ferro. Secondo la SGU, l'apatite separata durante l'arricchimento dei minerali di ferro apatitiferi in Svezia contiene metalli delle terre rare e finisce negli sterili minerari. L'acqua a contatto con minerale esposto, sterili minerari o residui di lavorazione può quindi costituire una via di contaminazione specifica del sito, soprattutto dove l'ossidazione dei solfuri genera drenaggio acido. Studi sul drenaggio delle miniere di carbone hanno inoltre individuato il neodimio tra le terre rare di interesse in determinate acque di miniera. Questo non significa che il neodimio sia comune in tutti gli effluenti minerari.
Chimica del Nd nell'acqua
Nella maggior parte delle acque naturali, si prevede che il neodimio sia presente principalmente come Nd(III). Può formare complessi disciolti con solfati, carbonati e ligandi organici e può adsorbirsi su solidi ricchi di ferro e alluminio o coprecipitare con essi. Un pH più basso spesso favorisce la dissoluzione dei minerali e concentrazioni più elevate di terre rare disciolte, ma questa tendenza non è universale: contano anche la mineralogia, i solfati, i carbonati, la materia organica e i solidi secondari.
Come si può rimuovere o recuperare il neodimio?
Il trattamento convenzionale delle acque di miniera acide prevede comunemente la neutralizzazione dell'acidità e la separazione dei precipitati ricchi di ferro e alluminio. Il neodimio può trasferirsi dall'acqua a questi solidi: una concentrazione disciolta più bassa può quindi indicare un accumulo nei fanghi di trattamento, non la distruzione dell'elemento. Per il recupero delle risorse, è stato studiato lo scambio ionico seguito da precipitazione controllata, compresa la precipitazione con ossalato, per ottenere concentrati misti di terre rare da determinate acque di miniera acide. Non si tratta di un trattamento sicuramente selettivo per il neodimio né di un trattamento garantito per l'acqua potabile. Prima di scegliere un processo, caratterizzare il neodimio disciolto e totale, gli ioni concorrenti e i solidi residui.
La valutazione dovrebbe distinguere il materiale disciolto dai solidi sospesi e sedimentati e includere, ove pertinenti, pH, condizioni redox, solfati, carbonati, materia organica e altri ioni principali. Per saperne di più, consulta le pagine sullo scambio ionico e sugli elementi e la loro interazione con l'acqua.
Ultima revisione: 3 novembre 2026, a cura di Lenntech.
Fonti e ulteriori letture
- Servizio geologico svedese: Metalli e minerali nei rifiuti minerari.
- Stewart et al. (2017): Risorse di elementi delle terre rare nel drenaggio delle miniere di carbone e nei precipitati di trattamento nel bacino degli Appalachi.
- U.S. Geological Survey (2024): Valutazione delle concentrazioni di radio e di elementi delle terre rare nel drenaggio delle miniere di carbone e nei precipitati associati.
- Separation and Purification Technology (2024): Recupero degli elementi delle terre rare dalle acque di miniera acide mediante precipitazione selettiva e scambio ionico.
- Cleaner Engineering and Technology (2026): Recupero delle terre rare dalle acque di miniera acide mediante scambio ionico e precipitazione con acido ossalico.
- Environment and Climate Change Canada: Bozza delle linee guida federali sulla qualità ambientale per alcuni elementi delle terre rare.