Sais de sílica e compostos de silicato comuns em soluções aquosas e tecnologias para sua remoção e purificação
A sílica é importante nas águas naturais e industriais, mas o termo «sais de sílica» exige cuidado: o silício dissolvido está geralmente presente como ácido silícico, enquanto sais de silicato, como o silicato de sódio, são utilizados em algumas aplicações industriais e de tratamento de água. Depósitos minerais, como a sílica amorfa, são sólidos, não sais dissolvidos.
Distinção importante: As análises da água geralmente apresentam a sílica dissolvida ou total em mg/L de SiO2 ou mg/L de Si. Estas são formas de expressar os resultados, não provas da presença de um determinado sal. Identifique as formas dissolvidas, coloidais e particuladas antes de escolher o tratamento.
Formas comuns de sílica e silicatos em correntes aquosas
| Forma ou composto | Fórmula / descrição | Aplicação / setor / utilização habitual | Correntes aquosas em que é habitualmente encontrado |
|---|---|---|---|
| Sílica dissolvida (ácido ortossilícico) | Si(OH)4; frequentemente expressa como SiO2 ou Si | Forma natural dissolvida libertada pela meteorização de rochas e minerais de silicato; não é um sal. | Águas subterrâneas, rios, água de reposição de sistemas de arrefecimento, água de alimentação de caldeiras e água de alimentação de osmose inversa; as concentrações dependem da geologia e do tratamento. |
| Silicato de sódio («vidro solúvel») | Na2O·nSiO2; os produtos comerciais variam. O metassilicato de sódio é Na2SiO3. | Controlo da corrosão, auxiliar de coagulação, estabilização de ferro e manganês, detergentes, limpeza e fabrico de produtos químicos. | Soluções de dosagem para tratamento de água, águas de lavagem de equipamentos, águas residuais da produção de detergentes e de processos químicos, e correntes provenientes da produção ou utilização de silicatos. |
| Silicato de potássio | K2O·nSiO2; a formulação varia | Revestimentos especiais, produtos agrícolas e fabrico de produtos químicos. | Águas de formulação e de lavagem em processos que utilizam silicato de potássio; a sua ocorrência é específica do processo, não sendo um sal comum em águas naturais. |
| Sílica amorfa e sílica coloidal | SiO2·nH2O ou SiO2 em partículas dispersas | Podem formar-se quando a sílica dissolvida fica sobressaturada; a sílica coloidal também pode provir de correntes de origem mineral ou de processo. Estas são formas de sílica, não sais. | Concentrados de osmose inversa com elevada recuperação, sistemas de caldeiras e de arrefecimento, águas geotérmicas ou de mineração e correntes que contêm sóis de sílica ou partículas minerais finas. |
| Fases de silicato de cálcio | CaSiO3 e fases minerais hidratadas ou mistas | Sólidos e depósitos do processamento de minerais; geralmente pouco solúveis, podendo a composição variar. | Incrustações, lamas e sólidos provenientes do processamento de minerais ou do tratamento de água a pH elevado; normalmente não constituem um «sal de silicato de cálcio» livremente dissolvido na água comum. |
| Fases de silicato de magnésio | Silicatos de magnésio hidratados; a composição mineral varia | Sólidos minerais e resíduos de processo; o termo abrange várias fases, e não um único sal aquoso universal. | Lamas, efluentes do processamento de minerais e depósitos em equipamentos de processo; determinar separadamente as frações sólida e dissolvida. |
| Minerais silicáticos em suspensão | Argilas aluminosilicáticas e outras partículas de silicatos | Geologia natural, erosão e manuseamento de minerais; não são sais dissolvidos. | Águas superficiais, águas de drenagem de minas e águas do processamento de minerais, geralmente medidas como material em suspensão ou coloidal. |
Opções de remoção e tratamento da sílica
O método adequado depende de a sílica estar dissolvida, em forma coloidal ou particulada, da concentração e do pH, da temperatura, da dureza e de outros iões, bem como da qualidade da água exigida. Não existe um método único aplicável a todos os fluxos que contêm sílica.
| Desafio no tratamento de água | Abordagem possível | Considerações importantes de projeto |
|---|---|---|
| Sílica reativa dissolvida em água desmineralizada ou de elevada pureza | Troca aniónica com resina de base forte numa sequência de desmineralização adequada, por vezes com uma etapa de polimento. | A capacidade depende da carga de sílica, do pH, dos iões concorrentes, do tipo de resina e das práticas de regeneração. Monitorizar a passagem de sílica e gerir os resíduos da regeneração. |
| Sílica dissolvida em água de alimentação salina ou salobra | Osmose inversa ou nanofiltração, com taxa de recuperação e pré-tratamento selecionados em função da água de alimentação. | A sílica concentra-se no rejeitado. Avaliar a saturação, a temperatura, o pH, a dureza, os coloides e os limites de limpeza; uma taxa de recuperação mais elevada pode aumentar o risco de incrustação. |
| Sílica coloidal ou em suspensão | Coagulação/floculação seguida, conforme adequado, de clarificação, filtração ou ultrafiltração. | O tamanho das partículas e a química de superfície afetam a remoção. Podem ser necessários ensaios de jarros ou testes-piloto, e as lamas residuais exigem gestão. |
| Salmoura industrial ou água de processo com elevado teor de sílica | A precipitação seletiva ou a adsorção podem ser avaliadas em conjunto com a concentração por membranas ou por processos térmicos. | O consumo de reagentes, a coprecipitação, a separação de sólidos e a eliminação dos resíduos devem ser testados com água representativa; a precipitação não é seletiva em todos os casos. |
Utilize a calculadora de solubilidade da sílica e de formação de incrustações para uma verificação ilustrativa da saturação e consulte química da água na osmose inversa e prevenção de incrustações para informações sobre as membranas relacionadas com a sílica. Estas ferramentas não substituem uma análise completa da água nem um modelo de projeto validado.
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Última revisão: 7 de novembro de 2026, pela Lenntech.
Fontes e leituras complementares
- Diretrizes australianas para a água potável: silício e sílica.
- Serviço Geológico dos EUA: sílica nas águas naturais.
- Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA): perfil da cadeia de abastecimento do silicato de sódio e utilizações no tratamento de água.
- Conselho Nacional de Investigação: silicato de sódio e sílica ativada no tratamento de água.
- Sarabian et al. (2024): sílica coloidal na osmose inversa aplicada ao tratamento de água proveniente da extração de gás de jazidas de carvão.
Páginas relacionadas: Silício e sílica na água, passagem de sílica através de desmineralizadores, osmose inversa e permuta iónica.