[ca] Avui en dia, les industries mineres i hidrometal·lúrgiques generen una quantitat considerable de residus líquids àcids (RLAs), que es caracteritzen per un baix pH i per la presència de metalls (p. ex. Fe, Cu i Zn i Terres Rares (TR) entre d'altres) i no metalls (p. ex. As, Be). Aquests efluents es tracten, generalment, mitjançant l'addició de calç morta per neutralitzar l'acidesa i eliminar els metalls com hidròxids i hidroxisulfats, i els no metalls com electròlits en base de calci. Finalment, l'efluent resultant es descarregaria en cossos d'aigua naturals. No obstant això, l'alt cost associat amb aquest tractament, fa que sigui necessari buscar alternatives més sostenibles. Actualment, la Unió Europea (UE) promou la implementació d'esquemes circulars per recuperar elements de valor afegit de efluents. A més, iniciatives com la Llista de Matèries Primeres Crítiques, promouen la recuperació de compostos valuosos a partir de recursos secundaris. Per tant, els RLAs poden ser una font d'àcids i metalls. Entre les alternatives a la neutralització amb calç, s'estan estudiant a dia d'avui les tecnologies de membrana. En aquesta Tesi, s'han seleccionat dues tecnologies de membrana com la nanofiltració (NF) i la diàlisi de difusió (DD) per a la valorització dels RLAs. El drenatge àcid de mines (DAM), que és un subproducte de la indústria minera, va ser tractat amb NF per a la recuperació d'àcid i la concentració dels metalls en dissolució. Els DAMs es caracteritzen per un pH àcid (<3) i per la presència de metalls (p. ex. Al, Fe, Cu i Zn, entre d'altres). Les TRs, que s'identifiquen com a matèries primeres crítiques per la UE, es troben en baixes concentracions. S'han avaluat diferents membranes de NF, incloent resistents a àcids, sota diferents composicions d'alimentació. Les membranes de NF, sobretot aquelles amb una capa activa de poliamida, van permetre obtenir alts rebutjos de metalls (<98%) i van afavorir el transport d'àcid. No obstant això, la seva baixa estabilitat en medi àcid fa que siguin susceptibles a ser usades en operacions a llarg termini. Els canvis en l'estructura de la capa activa de la membrana s'han avaluat mitjançant FSEMEDAX, FTIR i XPS. Es va observar que l'especiació de la dissolució té un impacte significatiu en el rebuig de la membrana. A més, s'ha desenvolupat una aproximació numèrica basada en el model Dissolució-Electro-Difusió considerant el transport reactiu, per tal de caracteritzar el transport d'espècies mitjançant permeances. Així mateix, s'ha estudiat i s'ha provat la capacitat de predicció del model desenvolupat per determinar la seva aplicació per al disseny de processos. A més, un RLA d'una indústria metal·lúrgica composta per una barreja de H2SO4 i HCl (0.3<pH<0.7) amb impureses no metàl·liques (As) i metàl·liques (Fe, Cu, Zn) s'ha tractat amb una membrana de poliamida (NF270). La membrana va ser capaç de rebutjar metalls en més del 80%, mentre que el transport d'As va ser inferior al 50%, degut a la seva presència com una espècie no carregada (és a dir, H3AsO4) que no és rebutjada per la càrrega de la membrana. Finalment, un RLA altament àcid (220 g/L H2SO4) d'una fosa de coure amb As com a principal impuresa (3.4 g/L) es va tractar en un mòdul de DD. La presència d'As(III) i As(V) va ser estudiada en la recuperació d'àcid i en el transport de ions sota diferents condicions d'operació. Es va observar que l'especiació d'As no influeix en la recuperació de l'àcid. L'As no va ser rebutjat (pas d'ions per sota del 50%) per la membrana a causa de la seva presència com una espècie no carregada, com H3AsO3 per l'As(III) i H3AsO4 per l'As(V). No obstant això, la membrana és capaç de rebutjar més As(III) que As(V) a causa de la presència del primer com un catió (H2AsO2+). Sota les condicions d'operació òptimes, va ser possible recuperar el 69±2% de l'àcid (146.3 g/L) amb As com a impuresa principal (1.3 g/L i amb un pas de el 39±1%), mentre que el contingut total de metalls estava per sota de 0.1 g/L.

[gl] Hoxe en día, as industrias mineiras e hidrometalúrxicas xeran unha cantidade considerable de residuos líquidos ácidos (RLAs), que se caracterizan por un baixo pH e pola presencia de metais (p. ex. Fe, Cu, Zn e Terras Raras (TR) entre outros) e non metais (p. ex. As, Be). Estes efluentes trátanse, xeralmente, mediante a adición de cal para neutralizar a acidez e eliminar os metais como hidróxidos e hidroxisulfatos, e os non metais como electrólitos en base de calcio. Finalmente, o efluente resultante descargaríase nos corpos de auga naturais. Nembargantes, o alto custo asociado con este tratamento, fai que sexa necesario buscar alternativas máis sostíbeis. Actualmente, a Unión Europea (UE) promove a implantación de esquemas circulares para valorizar os efluentes para recuperar elementos de valor engadido. Ademais, cabe destacar iniciativas como a Lista de Materias Primas Críticas, que promove a recuperación de compostos valiosos a partir de recursos secundarios. Polo tanto, os RLAs poden ser unha fonte de ácidos e metais. Entre as alternativas á neutralización con cal, están a estudarse a día de hoxe as tecnoloxías de membrana. Nesta Tese, utilizáronse dúas tecnoloxías de membrana como a nanofiltracion (NF) e a diálise de difusión (DD) para a valorización dos RLAs. A drenaxe ácido de minas (DAM), que é un subproduto da industria mineira, foi tratado con NF para a recuperación de ácido e a concentración dos metais en disolución. Este tipo de disolucións caracterízanse por un pH ácido (<3) e pola presenza de metais (p. ex. Al, Fe, Cu e Zn, entre outros). As TRs, identificadas como materias primas críticas pola UE, atópanse nos RLAs en baixas concentracións. Avaliáronse distintas membranas de NF, incluíndo resistentes a ácidos, baixo diferentes composicións de alimentación. As membranas de NF foron capaces de tratar as DAMs, sobre todo aquelas cunha capa activa feita de poliamida, obtendo altos rexeitamentos de metais (<98%) e favorecendo o transporte de ácido. Nembargantes, a súa baixa estabilidade en medio ácido fainas susceptíbeis a ser usadas en operacións a longo prazo. Os cambios na estrutura da capa activa da membrana avaliáronse mediante FSEM-EDAX, FTIR e XPS. Observouse que a especiación da disolución ten un impacto significativo no rexeitamento da membrana. Ademais, desenvolveuse unha aproximación numérica baseada no modelo de Disolución-Electro-Difusión considerando o transporte reactivo, coa fin de caracterizar o transporte de especies mediante permeanzas. Asemade, estudouse e probouse a capacidade de predición do modelo desenvolto para determinar a súa aplicación no deseño de procesos. Ademais, un RLA dunha industria metalúrxica composto por unha mestura de H2SO4 e HCl (0.3<pH<0.7) con impurezas non metálicas (As) e metálicas (Fe, Cu, Zn) tratouse cunha membrana de poliamida (NF270). A membrana foi capaz de rexeitar metais en máis dun 80%, mentres que o transporte de As foi inferior ao 50%, debido a súa presenza como unha especie non cargada (é dicir, H3AsO4) que non é rexeitada pola carga da membrana. Finalmente, un RLA altamente ácido (220 g/L H2SO4) dunha fundición de cobre con As como a principal impureza (3.4 g/L) tratouse nun módulo de DD. A presenza de As(III) e As(V) estudouse na recuperación de ácido e no transporte de ións baixo distintas condiciones de operación. Observouse que a especiación de As non inflúe na recuperación do ácido. O As non foi rexeitado (paso de ións por baixo ao 50%) pola membrana debido a súa presenza como unha especie no cargada, como H3AsO3 para o As(III) e H3AsO4 para o As(V). Nembargantes, a membrana foi capaz de rexeitar máis As(III) que As(V) debido á presenza do primeiro como un catión (H2AsO2 +). Baixo as condicións de operación óptimas, foi posíbel recuperar o 69±2% do ácido (146.3 g/L) con As como impureza principal (1.3 g/L e cun paso do 39±1%), mentres que o contido total de metais estaba por debaixo de 0.1 g/L.