Introducción

La minería es una actividad industrial que utiliza cianuro para la lixiviación de minerales preciosos, aproximadamente el 20% de la producción total de cianuro (1). El contenido del agua residual varía entre metales pesados y altas concentraciones de cianuro que son nocivos para los seres vivos y el ecosistema (1). De acuerdo con la US-EPA(2) el límite permisible para cianuros en agua es de 0.2mg/L  la mayoría se encuentran como iones libres que son altamente reactivos. Por esta razón, es necesario implementar procesos que permitan la mitigación de este tipo de contaminantes.  Por lo que  en este trabajo se prepararon monolitos de sílice con porosidad jerarquizada, en los cuales se lleva a cabo la impregnación y formación in situ del compuesto Azul de Prusia (AP) para permitir la adsorción de metales y cianuros  del agua residual (3). Este compuesto es un complejo organometálico con cinauro en su estructura química con una amplia gama de aplicaciones (4,5). 

1. Anning C, Wang J, Chen P, Batmunkh I, Lyu X. Determination and detoxification of cyanide in gold mine tailings: A review. Waste Manag Res. 2019;37(11):1117–26. 
2. Nyamunda BC. Review of the Impact on Water Quality and Treatment Options of Cyanide Used in Gold Ore Processing. Water Qual. 2017; 
3. Sommer-Marquez A, Mansas C, Talha N, Rey C, Causse J. Reinforced silica monoliths functionalised with metal hexacyanoferrates for cesium decontamination: A combination of a one-pot procedure and skeleton calcination. RSC Adv. 2016;6(77):73475–84. 
4. Botz MM, Mudder TI, Akcil AU. Cyanide Treatment [Internet]. Gold Ore Processing. Elsevier B.V.; 2016. 619–645 p. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-63658-4.00035-9
5. Rodríguez A, Gúzman A. Evaluación del sistema hexacianoferrato de cobalto como batería: estudio de la inserción de iones Na+ Mg2+. Instituto Politécnico Nacional; 2016.

Objetivos

1. Sintetizar monolitos de sílice con porosidad jerarquizada a través de un proceso de emulsión de alta fase interna y funcionalizados con hierro.
2. Precipitar Azul de Prusia (AP) en la estructura interna de los monolitos de sílice funcionalizados con hierro, por impregnación por contacto.
3. Disminuir los contaminantes del agua residual como metales pesados y cianuros por la precipitación in situ del AP en la estructura del monolito.
4. Verificar la formación  del AP en los monolitos por ATP-FTIR, RD-UV-Vis, DRX.
5. Proponer el uso de los monolitos funcionalizados para la descontaminación de efluentes con carga radioactiva, y/o a su vez darles aplicación en almacenamiento de energía.

Método

Este es un trabajo de investigación experimental el cual se divide en dos etapas. Primero la síntesis y funcionalización de los monolitos de sílice con hierro y segundo la evaluación de los monolitos como agentes mitigadores del agua residual de minería. Cada una de estas etapas fue acompañada por técnicas analíticas, de caracterización y espectroscópicas; para comprobar la funcionalización del monolito de sílice, y la formación de Azul de Prusia para la aplicación en descontaminación de efluentes radioactivos o en el almacenamiento de energía.

Principales Resultados

Se realizó la funcionalización de los monolitos de sílice con hierro. La espectroscopia de reflectancia difusa de UV-Vis (RD-UV-Vis) y espectroscopia FTIR de reflexión total atenuada permitieron hacer un seguimiento de los procesos de síntesis y funcionalización con hierro. Además, la caracterización con ATP-FTIR, RD-UV-Vis, DRX de los monolitos de sílice funcionalizados con hierro después del proceso de impregnación por contacto permitieron confirmar la formación del AP en los mismos. También, el resultado de DRU-UV-Vis permitió analizar las propiedades ópticas del monolito funcionalizado con AP.  

Conclusiones

1. Se logróaron sintetizar y funcionalizar los monolitos de sílice de porosidad jerarquizada con hierro. 
2. Se logró la precipitación in situ del AP, confirmado por las técnicas de caracterización ATP-FTIR, DRX, RD-UV-Vis.
3. Se mostró una manera sencilla de poder usar los efluentes de la industria de la minería para disminuir la presencia de metales pesados y cianuro al precipitar AAP dentro del material. 
4. Se recomienda hacer más pruebas para la reproducibilidad del trabajo.
5. Se sugiere que el monolito funcionalizado con AP sea a su vez utilizado en la descontaminación de efluentes radioactivos o bien en el almacenamiento de energía.