Tungsteno nell’acqua: presenza, chimica e trattamento

Il tungsteno può essere presente nelle acque naturali e industriali sotto forma di ossianioni disciolti del tungsteno(VI) oppure di particelle e solidi minerali. La proporzione tra queste forme dipende dal pH, dalle condizioni redox, dalla mineralogia e dalla composizione dell’acqua. Le condizioni alcaline favoriscono generalmente la mobilità del tungstato; quelle acide possono favorire le specie polimeriche del tungstato.

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Fonti e presenza

Il tungsteno di origine naturale entra nell’acqua attraverso l’alterazione delle rocce che lo contengono. Concentrazioni elevate possono riscontrarsi vicino a giacimenti e miniere di tungsteno; le emissioni industriali possono derivare dall’arricchimento dei minerali, dai processi idrometallurgici, dalla produzione di metalli duri e dal riciclaggio. Tra i comuni minerali di tungsteno figurano la scheelite (CaWO₄) e la wolframite, una serie di minerali con composizione (Fe,Mn)WO₄. L’acqua proveniente dall’arricchimento dei minerali può contenere anche solidi sospesi, silicati, altri metalli e residui dei reagenti di processo.

Ove pertinente, i risultati devono distinguere il tungsteno disciolto da quello particolato. Un campione filtrato da solo potrebbe non rappresentare il tungsteno totale in un flusso contenente particelle fini o colloidi.

Chimica in soluzione acquosa

In molti contesti ambientali, il tungsteno è più stabile nello stato di ossidazione +6. Nell’acqua alcalina ossigenata, il tungsteno disciolto si presenta comunemente come tungstato (WO₄²⁻). Quando il pH diminuisce e le concentrazioni aumentano, le specie protonate e polimeriche del tungstato possono assumere maggiore importanza. La speciazione dipende anche dalla forza ionica, dalle condizioni redox, dalla materia organica disciolta e dagli ioni concorrenti; non si deve presumere che in ogni acqua prevalga un’unica forma.

Il tungstato può adsorbirsi sulle superfici minerali, tra cui ossidi di ferro e argille. L’adsorbimento dipende dal pH e può essere ridotto da anioni concorrenti, come il fosfato, o dalla materia organica naturale. In alcune condizioni il tungsteno può migrare con le acque sotterranee; in altre, l’adsorbimento o la precipitazione lo trasferiscono ai solidi e ai sedimenti.

Rimozione e recupero

Il trattamento dipende dalla concentrazione e dalla forma del tungsteno, dal pH, dalla salinità, dai componenti concorrenti, dagli obiettivi di scarico o riutilizzo e dall’eventuale interesse a recuperare il tungsteno.

Chiarificazione e filtrazione: la sedimentazione, la coagulazione o la filtrazione possono rimuovere i solidi sospesi contenenti tungsteno. La microfiltrazione e l’ultrafiltrazione trattengono le particelle, ma da sole non rimuovono il tungstato disciolto.
Adsorbimento e coprecipitazione: i materiali contenenti ferro, le argille o i solidi a base di calcio o alluminio possono catturare il tungstato in condizioni idonee. L’efficacia dipende dal pH e dalla chimica dell’acqua; occorre quindi considerare prove di laboratorio e la gestione dei solidi.
Scambio ionico: nella lavorazione del tungsteno si utilizzano resine a scambio anionico per separare e concentrare il tungstato dalle soluzioni di lisciviazione. Solfato, fosfato e altri anioni possono competere; la scelta della resina, il pH, la rigenerazione e il trattamento dell’eluato devono essere adeguati al flusso.
Precipitazione e cristallizzazione: le soluzioni di processo concentrate possono essere purificate e trasformate in prodotti del tungsteno, tra cui il paratungstato di ammonio. È una via di recupero dal processo che richiede un controllo della chimica; non è un trattamento universalmente applicabile alle acque diluite.
Concentrazione mediante membrane: la nanofiltrazione o l’osmosi inversa possono concentrare le specie disciolte in acque di alimentazione idonee, ma non consentono di per sé un recupero selettivo del tungsteno. Occorre valutare salinità, pressione osmotica, formazione di incrostazioni e gestione del concentrato.

Per acque di miniera o soluzioni di processo contenenti tungsteno, caratterizzare le frazioni disciolta e particolata e valutare il trattamento proposto su campioni rappresentativi prima di passare a una scala maggiore.

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Ultima revisione: 8 novembre 2026, a cura di Lenntech.