[en] BACKGROUND This work studied the treatment of a synthetic sphalerite acid mine drainage (AMD). The treatment was carried out by means of a previous concentration stage using electrodialysis, followed by electrodeposition using a bioelectrochemical system (BES). RESULTS The best concentration results were obtained when operating the electrodialysis at 8 V and at a diluate/concentrate volume ratio of 3. This treatment yielded a concentrate fraction of about 25% of the volume and a clear fraction of about 75% of the volume. The concentrated fraction was treated in a BES for the electrodeposition of the metal contained. By operating a microbial fuel cell (MFC), the spontaneous reactions took place and, in 2 days, all the Fe3+ was reduced to Fe2+; then, all the Cu2+ was electrodeposited as pure Cu0 in about 8 days. The maximum current density attained in this stage was 0.1 mA cm−2 and the maximum power was 0.05 W cm−2. Then, a subsequent operation of a microbial electrolysis cell (MEC) allowed for the simultaneous recovery of the Fe2+, Ni2+, Zn2+, and Cd2+ as a mixed metal mass. CONCLUSION The electrodialysis yielded a clear effluent representing 75% of the total volume and a concentrated effluent accounting for 25%. It was possible to treat the concentrated effluent in an MFC, recovering pure Cu0 with a net electricity generation. The non-spontaneous metal reductions were subsequently accomplished by means of MEC, the electricity requirements being lower than those in the case of the raw AMD due to the higher mass transfer rate and the reduction of the Ohmic loses. © 2023 Society of Chemical Industry (SCI).

[es] ANTECEDENTES En este trabajo se estudió el tratamiento de un drenaje ácido de mina (DAM) sintético de esfalerita. El tratamiento se realizó mediante una etapa previa de concentración mediante electrodiálisis, seguida de electrodeposición mediante un sistema bioelectroquímico (BES). RESULTADOS Los mejores resultados de concentración se obtuvieron al operar la electrodiálisis a 8 V y a una relación de volumen diluido/concentrado de 3. Este tratamiento produjo una fracción concentrada de aproximadamente el 25% del volumen y una fracción clara de aproximadamente el 75% del volumen. La fracción concentrada se trató en una BES para la electrodeposición del metal contenido. Mediante el funcionamiento de una pila de combustible microbiana (MFC), se produjeron las reacciones espontáneas y, en 2 días, todo el Fe3+ se redujo a Fe2+; a continuación, todo el Cu2+ se electrodepositó como Cu0 puro en unos 8 días. La densidad de corriente máxima alcanzada en esta etapa fue de 0,1 mA cm-2 y la potencia máxima de 0,05 W cm-2. A continuación, una operación posterior de una célula de electrólisis microbiana (MEC) permitió la recuperación simultánea del Fe2+, Ni2+, Zn2+ y Cd2+ como masa metálica mixta. CONCLUSIÓN La electrodiálisis produjo un efluente claro que representaba el 75% del volumen total y un efluente concentrado que representaba el 25%. Fue posible tratar el efluente concentrado en una MFC, recuperando Cu0 puro con una generación neta de electricidad. Las reducciones no espontáneas de metales se realizaron posteriormente mediante MEC, siendo los requerimientos de electricidad menores que en el caso del AMD crudo debido a la mayor tasa de transferencia de masa y a la reducción de las pérdidas óhmicas. 2023 Sociedad de la Industria Química (SCI).