Praseodimio (Pr) e acqua
Praseodimio (Pr) e acqua: presenza, chimica e rimozione
Il praseodimio è un elemento delle terre rare utilizzato nelle leghe, nel vetro e nei materiali per magneti permanenti. La sua presenza nell’acqua è rilevante soprattutto dove le caratteristiche geologiche, la lavorazione dei minerali o i rifiuti minerari costituiscono fonti di minerali contenenti terre rare. Il drenaggio acido di miniera può mobilizzare miscele di terre rare, ma le concentrazioni di praseodimio variano da sito a sito e devono essere misurate, anziché dedotte da quelle di un altro elemento.
Come arriva il praseodimio nell’acqua?
Il praseodimio si trova insieme ad altri elementi delle terre rare leggere in minerali quali monazite, bastnäsite e apatite. La SGU descrive la presenza di apatite contenente terre rare negli sterili di miniere di ferro svedesi, a illustrazione di una possibile fonte nell’estrazione di minerali di ferro e apatite. L’alterazione meteorica, il drenaggio acido o il contatto dell’acqua di processo con il minerale e gli sterili possono rilasciare una parte degli elementi contenuti nei minerali. La presenza di praseodimio in un campione di minerale o di sterili non dimostra che sia disciolto nelle acque vicine.
Chimica del Pr nell’acqua
In acqua, ci si aspetta generalmente che il praseodimio si trovi nello stato di ossidazione +3 (Pr(III)). La sua frazione disciolta dipende dal pH e da ligandi quali solfato, carbonato e materia organica disciolta. All’aumentare del pH, l’adsorbimento su solidi ricchi di ferro o alluminio e la coprecipitazione con essi possono ridurre la frazione disciolta. Questo comportamento è ampiamente condiviso da altre terre rare trivalenti, ma l’esatta ripartizione varia in funzione della chimica dell’acqua e delle superfici minerali.
Come si può rimuovere o recuperare il praseodimio?
La neutralizzazione delle acque di miniera e la separazione dei solidi possono rimuovere parte del praseodimio disciolto trasferendolo nei precipitati. I fanghi risultanti possono contenere una miscela di terre rare e altri metalli e richiedono un’adeguata caratterizzazione e gestione. La ricerca sulle acque acide di miniera ha esaminato lo scambio ionico e la precipitazione con ossalato per concentrare prodotti costituiti da miscele di terre rare. Questi metodi richiedono prove specifiche per il processo; non devono essere presentati come un trattamento di comprovata efficacia esclusivamente per il praseodimio, né si deve presumere, senza verifica, che raggiungano gli obiettivi previsti per lo scarico o per l’acqua potabile.
La valutazione deve distinguere il materiale disciolto dai solidi sospesi e sedimentati e includere, ove pertinente, pH, condizioni redox, solfato, carbonato, 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 approfondimenti
- 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 del trattamento nel bacino degli Appalachi.
- Valente et al. (2018): Controlli mineralogici sulla mobilità degli elementi delle terre rare negli ambienti interessati dal drenaggio acido di miniera.
- Separation and Purification Technology (2024): Recupero degli elementi delle terre rare dalle acque acide di miniera mediante precipitazione selettiva e scambio ionico.
- Cleaner Engineering and Technology (2026): Recupero delle terre rare dalle acque acide di miniera mediante scambio ionico e precipitazione con acido ossalico.
- Environment and Climate Change Canada: Bozza di linee guida federali sulla qualità ambientale per determinati elementi delle terre rare.