Separación Magnética de Alto Gradiente Aplicada a la Remoción de Metales Pesados en Aguas Residuales: Una Revisión del Estado del Arte

Aldo Mauricio Paca Caicho, Luis Santiago Carrera Almendáriz, Leandra Anahí Zabala Coronel, Kerly Mishell Pérez Maygualema

Resumen


En este artículo se presenta una revisión bibliográfica del estado del arte de la separación magnética de alto gradiente aplicada a la remoción de metales pesados en aguas residuales. Se ha realizado un análisis, selección y depuración de la literatura científica relacionada con esta temática, para la ejecución de un estudio sistemático y cronológico del estado del arte de los separadores magnéticos de alto gradiente aplicados al tratamiento de aguas contaminadas por metales pesados. Se ha detectado que, a pesar de existir artículos científicos de revisión bibliográfica sobre la separación magnética, no existe en la literatura artículos de revisión, sobre todo en idioma español, respecto a la aplicación en la filtración de metales pesados en aguas residuales, en este sentido, existen abundantes trabajos en la literatura respecto a la aplicación de filtros tradicionales, los cuales presentan muchas restricciones para separar eficientemente los metales pesados. Se ha encontrado que, muchos investigadores han venido sumados esfuerzos para incrementar los gradientes de campo porque estos permiten alcanzar una mayor eficiencia de separación de materiales débilmente magnéticos. Floculantes eficaces, mallas metálicas con geometrías, materiales y disposiciones óptimas, además de potentes electroimanes que emplean superconductores, han sido los principales enfoques para lograr una eficiente separación magnética de alto gradiente en el área del tratamiento de aguas por metales pesados. Diversos actores de la sociedad, tales como industrias, instituciones gubernamentales, etc., podrían hacer uso de esta tecnología, debido a que actualmente es accesible desde el punto de vista técnico y económico para su implementación, e incluso para la ejecución de proyectos de investigación y desarrollo en universidades y centros de investigación para el mejoramiento de la eficiencia de separación.


Palabras clave


Agua contaminada; metales pesados; separación magnética; separación magnética de alto gradiente.

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Referencias


Abbasov, T., Gögebakan, V., & Karadağ, T. (2016). Particle capture modeling for an axial magnetic filter with a bounded non-Newtonian flow field. Powder Technology, 291, 223–228. https://doi.org/10.1016/J.POWTEC.2015.12.043

Anand, P., Friedlaender, F. J., & Etzel, J. E. (1985). Heavy metals removal by high gradient magnetic separation. IEEE Transactions on Magnetics, 21(5), 2062–2064. https://doi.org/10.1109/TMAG.1985.1064013

Bitton, G., & Mitchell, R. (1974). The removal of Escherichia coli-bacteriophage T7 by magnetic filtration. Water Research, 8(8), 549–551. https://doi.org/10.1016/0043-1354(74)90063-3

Chang, Victor Luis ; Boisaitis, P. (1982). High Gradient Magnetic Separation : Recovery and Enrichment Analysis SEPARACION MAGNETICA DE ALTO GRADIENTE : ANALISIS. Acta Cientifica Venezolana, 33(2), 110–120.

Dauer, R. R., & Dunlop, E. H. (1991). High gradient magnetic separation of yeast. Biotechnology and Bioengineering, 37(11), 1021–1028. https://doi.org/10.1002/BIT.260371106

Feng, D., Aldrich, C., & Tan, H. (2000). Removal of heavy metal ions by carrier magnetic separation of adsorptive particulates. Hydrometallurgy, 56(3), 359–368. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00085-2

Franz, M., & Franzreb, M. (1998). Determination of the capture radii of magnetite bearing hydroxide floes in magnetic filtration. IEEE Transactions on Magnetics, 34(6), 3902–3909. https://doi.org/10.1109/20.728301

Ge, W., Encinas, A., Araujo, E., & Song, S. (2017). Magnetic matrices used in high gradient magnetic separation (HGMS): A review. Results in Physics, 7, 4278–4286. https://doi.org/10.1016/J.RINP.2017.10.055

Halling, P. J., & Dunnill, P. (1980). Magnetic supports for immobilized enzymes and bioaffinity adsorbents. Enzyme and Microbial Technology, 2(1), 2–10. https://doi.org/10.1016/0141-0229(80)90002-2

Hartikainen, T., Nikkanen, J. P., & Mikkonen, R. (2005). Magnetic separation of industrial waste waters as an environmental application of superconductivity. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 15(2 PART II), 2336–2339. https://doi.org/10.1109/TASC.2005.849660

Ijiri, Y., Poudel, C., Williams, P. S., Moore, L. R., Orita, T., & Zborowski, M. (2013). Inverted linear Halbach array for separation of magnetic nanoparticles. IEEE Transactions on Magnetics, 49(7), 3449–3452. https://doi.org/10.1109/TMAG.2013.2244577

Kelland, D. R. (1973). High Gradient Magnetic Separation Applied to Mineral Beneficiation. IEEE Transactions on Magnetics, 9(3), 307–310. https://doi.org/10.1109/TMAG.1973.1067683

Kim, S. B., Nakada, C., Murase, S., Okada, H., & Ohara, T. (2007). Development of magnetic chromatograph system for magnetic particle and ion separation with superconducting magnet. Physica C: Superconductivity and Its Applications, 463–465(SUPPL.), 1306–1310. https://doi.org/10.1016/J.PHYSC.2007.04.305

Kim, Y. G., Song, J. Bin, Yang, D. G., Kim, W. J., Kim, S. H., & Lee, H. (2015). Purification of chemical mechanical polishing wastewater via superconducting high gradient magnetic separation system with optimal coagulation process. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 25(3). https://doi.org/10.1109/TASC.2014.2365559

Melville, D., Paul, F., & Roath, S. (1975). High Gradient Magnetic Separation of Red Cells from Whole Blood. IEEE Transactions on Magnetics, 11(6), 1701–1704. https://doi.org/10.1109/TMAG.1975.1058970

Mishima, F., Terada, T., Akiyama, Y., & Nishijima, S. (2011). High gradient superconducting magnetic separation for iron removal from the glass polishing waste. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 21(3 PART 2), 2059–2062. https://doi.org/10.1109/TASC.2010.2091100

Nishijima, S., & Takeda, S. I. (2006). Superconducting high gradient magnetic separation for purification of wastewater from paper factory. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), 1142–1145. https://doi.org/10.1109/TASC.2006.871346

Oberteuffer, J. A. (1973). High Gradient Magnetic Separation. IEEE Transactions on Magnetics, 9(3), 303–306. https://doi.org/10.1109/TMAG.1973.1067673

Oder, R. R. (1976). High gradient magnetic separation theory and applications. IEEE Transactions on Magnetics, 12(5), 428–435. https://doi.org/10.1109/TMAG.1976.1059076

Okada, H., Okuyama, H., Uda, M., & Hirota, N. (2006). Removal of aerosol by magnetic separation. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), 1084–1087. https://doi.org/10.1109/TASC.2006.870000

Pasteur, A., Tippkotter, N., Kampeis, P., & Ulber, R. (2014). Optimization of High Gradient Magnetic Separation Filter Units for the Purification of Fermentation Products. IEEE Transactions on Magnetics, 50(10). https://doi.org/10.1109/TMAG.2014.2325535

Petrakis, L., & Ahner, P. F. (1978). High gradient magnetic separations in water effluents. IEEE Transactions on Magnetics, 14(5), 491–493. https://doi.org/10.1109/TMAG.1978.1059825

PR, L., SE, B., J, D., P, H., MJ, D., IJ, B., & D, S. (1998). Recent developments of magnetic beads for use in nucleic acid purification. Journal of Chromatography. A, 816(1), 107–111. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(98)00064-8

Qi, Z., Joshi, T. P., Liu, R., Li, Y., Liu, H., & Qu, J. (2018). Adsorption combined with superconducting high gradient magnetic separation technique used for removal of arsenic and antimony. Journal of Hazardous Materials, 343(October), 36–48. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.09.007

S, B., DA, J., PE, L., & TA, H. (2003). Protein separations using colloidal magnetic nanoparticles. Biotechnology Progress, 19(2), 477–484. https://doi.org/10.1021/BP0200853

Santillán Lima, J. C., Llanga Vargas, A., Mayorga, W., & Valdiviezo, S. (2016). Evaluación del requerimiento tecnológico para servicios educativos, propuesta de infraestructura de red inalámbrica del Campus La Dolorosa de la Universidad Nacional de Chimborazo. II Congreso Internacional Educación Contemporanea, Calidad Educativa y Buen Vivir. In II Congreso Internacional Educación Contemporanea, Calidad Educativa y Buen Vivir.

Santillán-Lima, J. C., Molina-Recalde, A. P., Molina-Granja, F. T., Vásconez-Barrera, M. F., Rivadeneira, E. P., & Lozada-Yánez, R. M. (2019). Las redes sociales en el rendimiento académico. Colegios particulares de la ciudad de Riobamba (Ecuador). Revista Espacios, 40(8).

Singh, V., Nag, S., & Tripathy, S. K. (2013). Particle flow modeling of dry induced roll magnetic separator. Science Direct, 244, 85–92. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2013.03.053

Takayasu, M., Kelland, D. R., & Minervini, J. V. (2000). Continuous magnetic separation of blood components from whole blood. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 10(1), 927–930. https://doi.org/10.1109/77.828383

Tripathy, S. K., Banerjee, P. K., & Suresh, N. (2014). Separation analysis of dry high intensity induced roll magnetic separator for concentration of hematite fines. Powder Technology, 264, 527–535. https://doi.org/10.1016/J.POWTEC.2014.05.065

Tsouris, C., Noonan, J., Ying, T. yu, & Yiacoumi, S. (2006). Surfactant effects on the mechanism of particle capture in high-gradient magnetic filtration. Separation and Purification Technology, 51(2), 201–209. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2006.02.001

Wang, Y., Gao, D., Zheng, X., Lu, D., & Li, X. (2018a). Study on the demarcation of applied magnetic induction for determining magnetization state of matrices in high gradient magnetic separation. Minerals Engineering, 127, 191–197. https://doi.org/10.1016/J.MINENG.2018.08.005

Wang, Y., Gao, D., Zheng, X., Lu, D., & Li, X. (2018b). Rapid determination of the magnetization state of elliptic cross-section matrices for high gradient magnetic separation. Powder Technology, 339, 139–148. https://doi.org/10.1016/J.POWTEC.2018.08.012

Yadidia, R., Abeliovich, A., & Belfort, G. (2002). Algae removal by high gradient magnetic filtration. Environmental Science and Technology, 11(9), 913–916. https://doi.org/10.1021/ES60132A013

Zheng, X., Wang, Y., Lu, D., & Li, X. (2017). Theoretical and experimental study on elliptic matrices in the transversal high gradient magnetic separation. Minerals Engineering, 111, 68–78. https://doi.org/10.1016/J.MINENG.2017.06.007




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v6i11.3332

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