Sali e composti comuni del tungsteno nell'acqua: solubilità e trattamento
Le acque e le soluzioni di processo contenenti tungsteno possono contenere tungstato disciolto, specie di politungstato, minerali di tungsteno in sospensione o sali di tungstato solubili aggiunti durante la lavorazione. L'espressione «sali comuni del tungsteno» comprende quindi sia i composti utilizzati nell'idrometallurgia sia le fasi minerali che possono essere presenti nei minerali o nei residui di trattamento. La solubilità dipende dal pH, dalla temperatura, dallo stato di ossidazione, dalla forza ionica e dalla specifica forma idrata o del sale politungstato.
Per una panoramica su presenza, chimica e trattamento, consulta la pagina tungsteno nell'acqua.
Composti rappresentativi del tungsteno e loro solubilità in acqua
I valori riportati di seguito sono valori di riferimento pubblicati per composti e condizioni specifici. Non sono dati di progetto intercambiabili: lo stato di idratazione, la temperatura e la base su cui sono espressi i dati possono modificare il risultato. Nelle salamoie di processo, gli ioni compresenti e il pH possono alterare la speciazione e il comportamento di precipitazione.
| Composto | Formula o forma | Solubilità indicativa in acqua | Dove può essere presente |
|---|---|---|---|
| Tungstato di sodio anidro | Na2WO4 | Circa 742 g/L a 20 °C (valore riportato) | Soluzioni di lisciviazione alcalina e produzione di prodotti chimici a base di tungsteno |
| Tungstato di sodio diidrato | Na2WO4·2H2O | Circa 909 g/L a 20 °C (valore riportato per l'idrato) | Reagente commerciale, lisciviazione e preparazione di soluzioni |
| Metatungstato di sodio | Sale di politungstato idrato | Solubilità riportata superiore a 1.000 g/L intorno a 20 °C | Soluzioni chimiche speciali e lavorazione del tungsteno |
| Metatungstato di ammonio | Sale di politungstato idrato | Solubilità riportata di circa 1.635 g/L a 22 °C | Soluzioni di processo concentrate contenenti tungsteno e applicazioni catalitiche |
| Paratungstato di ammonio (APT) | Politungstato di ammonio idrato | Solubilità riportata di circa 270 g/L a 20 °C | Intermedio cristallizzato nella raffinazione del tungsteno |
| Tungstato di calcio (scheelite) | CaWO4 | Scarsamente solubile; la dissoluzione apparente dipende fortemente dal pH e dalla chimica della soluzione | Minerale di tungsteno, residui minerali e prodotti di precipitazione a base di calcio |
| Triossido di tungsteno / acido tungstico | WO3 / idrato di WO3 | Bassa solubilità in acqua; la dissoluzione aumenta in mezzi alcalini o reattivi idonei | Prodotti di arrostimento, intermedi di raffinazione e solidi nei flussi di processo |
Le elevate solubilità riportate per i politungstati di sodio e ammonio descrivono particolari soluzioni concentrate e non devono essere interpretate come limiti universali di equilibrio nelle acque naturali. Nelle acque diluite, la speciazione del tungstato e l'adsorbimento sui solidi sono spesso più importanti della saturazione rispetto a un sale di tungsteno.
Tecnologie di rimozione, purificazione e recupero
La scelta del trattamento deve basarsi sulla presenza di tungsteno disciolto o particolato, sulla concentrazione, sul pH, sulle condizioni redox, sulla salinità, sugli ioni concorrenti e sull'obiettivo: scarico, riutilizzo o recupero del prodotto.
- Separazione dei solidi: la chiarificazione, la coagulazione, la microfiltrazione o l'ultrafiltrazione possono rimuovere particelle minerali e fiocchi contenenti tungsteno. Questi passaggi non rimuovono il tungstato disciolto senza una precedente fase di cattura o precipitazione.
- Adsorbimento e coprecipitazione: i materiali a base di ossiidrossido di ferro e i fiocchi ferrici possono catturare il tungstato a condizioni di pH idonee. Anche i solidi contenenti calcio o alluminio possono favorire la cattura o la precipitazione. Fosfati, solfati, silice, materia organica naturale ed elevata salinità possono influire sulle prestazioni; sono importanti le prove di flocculazione in laboratorio e la valutazione dei residui.
- Scambio anionico: i sistemi a scambio anionico a base forte o selezionati possono catturare il tungstato da soluzioni di processo idonee ed essere utilizzati per la separazione o la concentrazione. Gli anioni concorrenti, la selettività della resina, la chimica della rigenerazione e il trattamento dell'eluato ne determinano la fattibilità.
- Precipitazione selettiva e cristallizzazione: un processo chimico controllato può trasferire il tungsteno nel tungstato di calcio o recuperare da flussi concentrati prodotti purificati a base di tungsteno, tra cui il paratungstato di ammonio. Il reagente e le condizioni appropriati dipendono dalla composizione dell'alimentazione e dal prodotto desiderato.
- Nanofiltrazione o osmosi inversa: le membrane possono separare l'acqua dai sali disciolti e concentrare i flussi contenenti tungsteno quando la pressione osmotica, la formazione di incrostazioni e la compatibilità con le membrane lo consentono. In genere, da sole non recuperano selettivamente il tungsteno dalle salamoie miste; il concentrato richiede comunque una gestione o un successivo recupero.
Per una specifica acqua o soluzione di processo, analizzare sia campioni filtrati sia non filtrati quando possono essere presenti particelle. Prove di laboratorio con acqua rappresentativa aiutano a stabilire se la cattura, la separazione, la concentrazione o il recupero siano praticabili.
Parliamo di una sfida di trattamento o recupero del tungsteno
Il team di ingegneri di Lenntech può valutare acque e flussi di processo per individuare opzioni di separazione, purificazione e concentrazione.
Parliamo di una sfida di trattamento dell'acqua
Ultima revisione: 8 novembre 2026, a cura di Lenntech.
Fonti e approfondimenti
- EPA statunitense: valutazione tossicologica del tungstato di sodio e dati di solubilità riportati.
- International Tungsten Industry Association: composti del tungsteno e dati di solubilità pubblicati.
- ATSDR: profilo tossicologico del tungsteno — chimica ambientale e destino nell'ambiente.
- Rassegna: trattamento e riciclo delle acque reflue dell'arricchimento dei minerali di tungsteno.
- Rassegna: recupero idrometallurgico del tungsteno da materiali primari e secondari.
- Studio: fasi contenenti calcio e formazione di scheelite per la rimozione del tungsteno.