Sais de rubídio comuns na água: solubilidade, recuperação e tecnologias de tratamento
O rubídio proveniente de sais dissolvidos ocorre na água principalmente sob a forma do ião hidratado Rb+. Na água comum e nas salmouras, não está presente sob a forma de moléculas distintas de RbCl, Rb2SO4 ou Rb2CO3. Estas fórmulas descrevem sais sólidos de origem ou sais obtidos como produtos; após a dissolução, o rubídio e os aniões distribuem-se pela solução de acordo com a sua composição química.
O rubídio é um constituinte vestigial na maioria das águas naturais. Na água do mar rica em cloretos, nas salmouras de lagos salgados e nas soluções de processo, ocorre juntamente com concentrações muito superiores de sódio e potássio. Os sais de sulfato ou carbonato podem ser utilizados como produtos de rubídio ou resultar de determinadas vias de processamento, mas é enganador atribuir a uma água natural um sal de rubídio dominante apenas com base na sua composição aniónica.
Sais de rubídio representativos e solubilidade
Os valores abaixo descrevem a dissolução de sais cristalinos puros em água. São dados de referência, não concentrações típicas de rubídio em águas ambientais nem uma previsão da saturação numa salmoura mista.
| Sal | Solubilidade de referência em água | Contexto de relevância |
|---|---|---|
| Cloreto de rubídio, RbCl | 90,32 g por 100 g de água a 18,7 °C | Um sal de referência comum e um produto; as águas ricas em cloretos contêm Rb dissolvido sob a forma de Rb+ juntamente com Cl−, e não moléculas distintas de RbCl. |
| Sulfato de rubídio, Rb2SO4 | 48,2 g por 100 g de água a 20 °C | Relevante para a lixiviação à base de sulfatos e para correntes de produtos; em solução, dissocia-se em Rb+ e SO42−. |
| Carbonato de rubídio, Rb2CO3 | 4 500 g/L a 20 °C (especificação do fabricante) | Um produto de especialidade solúvel. Não é necessariamente a forma em que o rubídio se encontra na solução-mãe do processamento de lítio. |
| Nitrato de rubídio, RbNO3 | Solúvel em água; não é apresentado aqui um valor único comparável | Utilizado principalmente como produto químico especializado e reagente laboratorial ou de processo, e não como sal típico das águas naturais. |
A solubilidade varia com a temperatura e com a base de medição. Em salmouras concentradas, a elevada força iónica e os iões concorrentes podem alterar as atividades e os equilíbrios de fases, pelo que os valores obtidos em água pura não devem ser utilizados diretamente no dimensionamento. Os licores minerais que contêm rubídio podem ser produzidos por lixiviação ou ustulação de minerais como lepidolite, zinnwaldite ou polucite. Nos circuitos de processamento de lítio, o rubídio pode concentrar-se num licor residual, mas os seus contra-iões e a sua concentração reais dependem do processo; não se deve presumir que esteja presente principalmente sob a forma de carbonato de rubídio.
Remoção, recuperação e concentração de rubídio
É difícil recuperar seletivamente o rubídio porque é quimicamente semelhante ao potássio e está geralmente presente em concentrações muito inferiores às de sódio, potássio, magnésio e cálcio. A melhor abordagem depende de o objetivo ser remover vestígios de Rb+ da água, recuperar o rubídio como produto ou reduzir o volume de uma corrente salina.
- Permuta iónica seletiva e adsorção: Foram investigados adsorventes inorgânicos especialmente selecionados, incluindo materiais à base de hexacianoferrato de cobre, para captar Rb+ de salmouras de lagos salgados. As resinas comuns de permuta catiónica também podem reter rubídio, mas o potássio e outros iões concorrentes podem limitar a seletividade e a capacidade. A regeneração ou eluição produz uma corrente de menor volume, enriquecida em rubídio, que poderá necessitar de purificação adicional.
- Extração por solventes: O extratante t-BAMBP foi estudado para separar o rubídio do potássio em licores alcalinos de minério de rubídio. Trata-se de um método hidrometalúrgico específico para a alimentação em causa, não de um tratamento universal para águas comuns.
- Precipitação e cristalização: A cristalização fracionada ou a precipitação de compostos de rubídio selecionados pode produzir um sal intermédio ou final depois de o licor ter sido concentrado e purificado. A sequência deve ser concebida tendo em conta os outros sais presentes; a precipitação indiscriminada não remove seletivamente o rubídio.
- Osmose inversa e evaporação: A osmose inversa pode separar a água dos sais dissolvidos e concentrar Rb+ na corrente de rejeição, mas normalmente não separa o rubídio seletivamente dos outros iões monovalentes. A evaporação pode concentrar ainda mais uma salmoura antes da cristalização, devendo o dimensionamento do processo ter em conta o consumo de energia, a formação de incrustações e a pureza dos sais mistos.
Para a recuperação específica de rubídio, a análise da alimentação deve incluir Rb, K, Na, Li, Cs, Mg, Ca, cloreto, sulfato, carbonato/alcalinidade, pH e sólidos em suspensão. É importante realizar ensaios à escala laboratorial antes de selecionar um adsorvente, um extratante ou uma sequência de cristalização.
Consulte também Rubídio e água e os sistemas de permuta iónica da Lenntech.
Última revisão: 8 de novembro de 2026 pela Lenntech
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A recuperação ou remoção de rubídio depende da composição completa da água e da qualidade exigida para o produto ou para a descarga.
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Fontes e leituras adicionais
- Série de dados de solubilidade IUPAC–NIST: cloreto de rubídio e água
- Dados de solubilidade do sulfato de rubídio (com citação de manuais de referência)
- Thermo Scientific: dados do produto carbonato de rubídio
- Xing et al., «Extração de rubídio de recursos minerais e salmouras: uma revisão»
- Xing et al., «Separação de rubídio do potássio em licores de minério de rubídio por extração com o solvente t-BAMBP»
- Zhang et al., «Uma abordagem de eletroquímica e permuta iónica para a extração seletiva de rubídio de diferentes tipos de lagos salgados naturais sem evaporação»