Sali comuni del rubidio nell'acqua: solubilità, recupero e tecnologie di trattamento
Il rubidio proveniente dai sali disciolti si trova nell'acqua principalmente sotto forma di ione idratato Rb+. Nell'acqua comune e nelle salamoie non è presente sotto forma di molecole distinte di RbCl, Rb2SO4 o Rb2CO3. Queste formule descrivono sali solidi di origine o prodotti finali; dopo la dissoluzione, il rubidio e gli anioni si distribuiscono nella soluzione in funzione della sua composizione chimica.
Il rubidio è presente in tracce nella maggior parte delle acque naturali. Nell'acqua di mare ricca di cloruri, nelle salamoie dei laghi salati e nelle soluzioni di processo è accompagnato da concentrazioni molto più elevate di sodio e potassio. I sali solfati o carbonati possono essere prodotti del rubidio oppure formarsi in specifici processi di lavorazione, ma è fuorviante attribuire a un'acqua naturale un unico sale di rubidio predominante sulla sola base della sua composizione anionica.
Sali rappresentativi del rubidio e solubilità
I valori seguenti descrivono la dissoluzione in acqua di sali cristallini puri. Sono dati di riferimento, non concentrazioni tipiche di rubidio nelle acque ambientali né previsioni della saturazione in una salamoia mista.
| Sale | Solubilità di riferimento in acqua | Ambito di pertinenza |
|---|---|---|
| Cloruro di rubidio, RbCl | 90,32 g per 100 g di acqua a 18,7 °C | Un comune sale di riferimento e prodotto; le acque ricche di cloruri contengono Rb disciolto sotto forma di Rb+ insieme a Cl−, anziché molecole distinte di RbCl. |
| Solfato di rubidio, Rb2SO4 | 48,2 g per 100 g di acqua a 20 °C | Pertinente alla lisciviazione a base di solfati e ai flussi di prodotto; in soluzione si dissocia in Rb+ e SO42−. |
| Carbonato di rubidio, Rb2CO3 | 4.500 g/L a 20 °C (specifica del produttore) | Un prodotto speciale solubile. Non è necessariamente la forma in cui si trova il rubidio nelle acque madri della lavorazione del litio. |
| Nitrato di rubidio, RbNO3 | Solubile in acqua; qui non è indicato un singolo valore comparabile | Utilizzato principalmente come prodotto chimico speciale e reagente di laboratorio o di processo, anziché come sale tipico delle acque naturali. |
La solubilità varia con la temperatura e con il criterio di misurazione. Nelle salamoie concentrate, l'elevata forza ionica e gli ioni concorrenti possono modificare le attività e gli equilibri di fase; pertanto i valori misurati in acqua pura non devono essere utilizzati direttamente per la progettazione. Le soluzioni di lavorazione dei minerali contenenti rubidio possono essere ottenute mediante lisciviazione o arrostimento di minerali quali lepidolite, zinnwaldite o pollucite. Nei processi di lavorazione del litio, il rubidio può arricchirsi in una soluzione residua, ma i suoi effettivi controioni e la sua concentrazione dipendono dal processo; non si deve presumere che sia presente principalmente come carbonato di rubidio.
Rimozione, recupero e concentrazione del rubidio
Il recupero selettivo del rubidio è difficile perché è chimicamente simile al potassio e si trova generalmente in concentrazioni molto inferiori rispetto a sodio, potassio, magnesio e calcio. La soluzione più adatta dipende dall'obiettivo: rimuovere dall'acqua tracce di Rb+, recuperare il rubidio come prodotto o ridurre il volume di un flusso salino.
- Scambio ionico selettivo e adsorbimento: Sono stati studiati adsorbenti inorganici appositamente selezionati, tra cui materiali a base di esacianoferrato di rame, per catturare Rb+ dalle salamoie dei laghi salati. Anche le comuni resine a scambio cationico possono trattenere il rubidio, ma il potassio e altri ioni concorrenti possono limitarne la selettività e la capacità. La rigenerazione o l'eluizione produce un flusso di volume minore, arricchito di rubidio, che può richiedere un'ulteriore purificazione.
- Estrazione con solvente: L'estrattante t-BAMBP è stato studiato per separare il rubidio dal potassio in una soluzione alcalina ottenuta da minerali di rubidio. È un metodo idrometallurgico specifico per il materiale trattato, non un trattamento universale per l'acqua comune.
- Precipitazione e cristallizzazione: La cristallizzazione frazionata o la precipitazione di composti selezionati del rubidio può produrre un sale intermedio o finale dopo la concentrazione e la purificazione della soluzione. La sequenza deve essere progettata in funzione degli altri sali presenti; una precipitazione indiscriminata non rimuove selettivamente il rubidio.
- Osmosi inversa ed evaporazione: L'osmosi inversa può separare l'acqua dai sali disciolti e concentrare Rb+ nel flusso di rigetto, ma normalmente non separa selettivamente il rubidio dagli altri ioni monovalenti. L'evaporazione può concentrare ulteriormente una salamoia prima della cristallizzazione, tenendo conto nella progettazione del processo del consumo energetico, della formazione di incrostazioni e della purezza dei sali misti.
Per il recupero mirato del rubidio, l'analisi della soluzione in ingresso deve comprendere Rb, K, Na, Li, Cs, Mg, Ca, cloruri, solfati, carbonati/alcalinità, pH e solidi sospesi. Le prove di laboratorio sono importanti prima di scegliere un adsorbente, un estrattante o una sequenza di cristallizzazione.
Vedi anche Rubidio e acqua e i sistemi a scambio ionico di Lenntech.
Ultima revisione: 8 novembre 2026 a cura di Lenntech
Parliamo di una problematica di trattamento delle acque
Il recupero o la rimozione del rubidio dipende dalla composizione completa dell'acqua e dalla qualità richiesta per il prodotto o per lo scarico.
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Fonti e ulteriori letture
- Serie IUPAC–NIST sui dati di solubilità: cloruro di rubidio e acqua
- Dati sulla solubilità del solfato di rubidio (con citazioni di manuali di riferimento)
- Thermo Scientific: dati sul prodotto carbonato di rubidio
- Xing et al., «Estrazione del rubidio da risorse minerarie e salamoie: una rassegna»
- Xing et al., «Separazione del rubidio dal potassio in una soluzione ottenuta da minerali di rubidio mediante estrazione con solvente usando t-BAMBP»
- Zhang et al., «Un approccio elettrochimico e di scambio ionico per l'estrazione mirata del rubidio da salamoie grezze di diversi tipi di laghi salati senza evaporazione»