Sais de zinco comuns em soluções aquosas: solubilidade e tecnologias de separação e concentração
O zinco ocorre em águas naturais devido à meteorização de minerais que contêm zinco e em águas industriais provenientes de atividades como a mineração, a galvanização, a eletrodeposição e a produção de produtos químicos. Os sais de zinco podem indicar os compostos utilizados ou produzidos num processo, mas o zinco dissolvido não permanece sob a forma de uma molécula de sal intacta. Geralmente, apresenta-se como Zn(II), distribuído entre iões e complexos dissolvidos, ou associado a partículas, consoante o pH, os ligandos e a composição da água.
Está a avaliar o zinco numa corrente de água ou salmoura? A solubilidade e o tratamento dependem do pH, dos agentes complexantes, dos iões concorrentes, da salinidade e de o zinco estar dissolvido ou ligado a partículas. As opções abaixo são vias para uma avaliação preliminar; a escolha efetiva exige conhecer a composição química da corrente e o objetivo do tratamento.
Sais e compostos de zinco comuns na água
As descrições da solubilidade são qualitativas e referem-se aos compostos em condições normais. Não permitem prever as concentrações de zinco dissolvido numa amostra de água específica.
| Sal ou composto de zinco | Fórmula | Aplicação / indústria / local de utilização habitual | Correntes aquosas em que é habitualmente encontrado | Solubilidade na água |
|---|---|---|---|---|
| Sulfato de zinco | ZnSO4 | Produtos químicos à base de zinco, fertilizantes e acabamento de metais | Lixiviados de mineração, banhos e águas de enxaguamento de eletrodeposição, água de processo | Facilmente solúvel |
| Cloreto de zinco | ZnCl2 | Fluxos de galvanização e produção de produtos químicos | Águas de enxaguamento associadas a fluxos de galvanização, águas residuais do acabamento de metais e correntes de processo ricas em cloretos | Facilmente solúvel; altamente higroscópico no estado sólido |
| Nitrato de zinco | Zn(NO3)2 | Produção de produtos químicos e aplicações laboratoriais | Águas de processo da indústria química especializada e correntes de resíduos laboratoriais | Facilmente solúvel |
| Acetato de zinco | Zn(CH3COO)2 | Produção de produtos químicos e processos especializados | Águas de processo em que o acetato de zinco é utilizado ou produzido | Solúvel |
| Carbonato de zinco (smithsonite) | ZnCO3 | Mineral de minério de zinco de ocorrência natural | Lamas de processamento mineral e águas de minas; a dissolução depende do pH e da química dos carbonatos | Praticamente insolúvel na água |
| Óxido de zinco | ZnO | Produção de borracha, cerâmica e pigmentos | Águas de lavagem com partículas, lamas e águas de escorrência | Praticamente insolúvel na água |
| Hidróxido de zinco | Zn(OH)2 | Formado durante o tratamento por ajuste do pH | Lamas de precipitação e resíduos do tratamento | Pouco solúvel; fortemente dependente do pH e anfotérico |
| Sulfureto de zinco (esfalerite) | ZnS | Importante mineral de minério de zinco; também pode formar-se durante o tratamento com sulfuretos | Águas de minas, correntes de processamento mineral e lamas de precipitação de sulfuretos | Praticamente insolúvel na água |
Na água, a especiação do zinco dissolvido é influenciada por cloretos, sulfatos, carbonatos, matéria orgânica dissolvida e outros ligandos. O zinco também pode adsorver-se às superfícies minerais ou estar associado a sólidos em suspensão. Assim, os nomes dos sais descrevem possíveis origens ou sólidos, não necessariamente as espécies exatas presentes numa amostra. Uma base forte ou a amónia podem dissolver o hidróxido ou o óxido de zinco mediante a formação de complexos solúveis.
Solubilidade, pH e precipitação
A adição de uma base pode converter o zinco dissolvido num sólido de hidróxido de zinco, que pode depois ser separado por sedimentação e filtração. O pH de operação tem de ser escolhido em função da água em causa: o hidróxido de zinco é anfotérico e pode voltar a dissolver-se em condições suficientemente alcalinas. A precipitação com carbonatos ou sulfuretos pode formar outros sólidos de baixa solubilidade em correntes adequadas. Agentes complexantes como EDTA, amónia e cianeto podem manter o zinco em solução e reduzir a eficácia da precipitação convencional. As correntes que contêm cianeto exigem medidas de segurança especializadas e não devem ser acidificadas sem as devidas precauções.
Opções de separação, concentração e recuperação
| Objetivo do tratamento | Possível processo de tratamento | Aspetos essenciais a considerar |
|---|---|---|
| Remover a maior parte do zinco de uma água residual adequada | Precipitação controlada de hidróxidos ou carbonatos, seguida de coagulação/floculação, sedimentação e filtração | O desempenho depende do pH, dos agentes complexantes e dos constituintes concorrentes; as lamas que contêm zinco exigem uma gestão adequada. |
| Formar um sólido de zinco de baixa solubilidade para separação | Precipitação de sulfuretos | Pode ser considerada para remoção ou recuperação; é necessário controlar a dosagem dos reagentes, o sulfureto residual e os riscos de segurança associados ao sulfureto de hidrogénio. |
| Efetuar o polimento de uma corrente diluída ou capturar zinco para regeneração | Troca iónica ou meios adsorventes selecionados | Avaliar a concorrência de outros iões, a capacidade da resina ou do meio adsorvente, a regeneração e a corrente residual rica em zinco. |
| Separar a água dos sais de zinco dissolvidos | Processos de membranas, como a osmose inversa ou a nanofiltração, quando adequados | O zinco retido passa para o concentrado; as membranas, por si só, não recuperam seletivamente o zinco. Avaliar o pré-tratamento, a formação de incrustações, a salinidade, a recuperação de água e a gestão do concentrado. |
| Recuperar zinco de correntes industriais ou mineiras concentradas | Segregação na origem e precipitação específica para cada corrente ou outra separação seletiva | A viabilidade e a qualidade do produto dependem da composição completa e exigem ensaios; remoção, concentração e recuperação são objetivos diferentes. |
Caracterização antes da seleção do processo
Uma análise representativa deve distinguir entre zinco dissolvido e zinco particulado e incluir pH, alcalinidade, salinidade, iões principais, sólidos suspensos e quaisquer agentes complexantes relevantes. É necessário definir se o objetivo é o tratamento de efluentes para descarga, a reutilização da água, a concentração do zinco ou a sua recuperação, e ter em conta as lamas ou o concentrado resultantes. Para correntes complexas ou variáveis, ensaios laboratoriais ou à escala piloto podem ajudar a determinar o desempenho na prática.
Última revisão: 8 de novembro de 2026, pela Lenntech.
Fontes e leituras adicionais
- DCCEEW da Austrália: Zinco e compostos
- Organização Mundial da Saúde: Ficha informativa sobre o zinco
- Serviço Geológico dos Estados Unidos: Zinco em águas naturais
- OMS/IPCS: Critérios de Saúde Ambiental 221 — Zinco
- Remoção de iões de metais pesados de águas residuais: uma revisão abrangente e crítica
- Revisão e avaliação da separação e recuperação de zinco de correntes aquosas