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 zincoFórmulaAplicação / indústria / local de utilização habitualCorrentes aquosas em que é habitualmente encontradoSolubilidade na água
Sulfato de zincoZnSO4Produtos químicos à base de zinco, fertilizantes e acabamento de metaisLixiviados de mineração, banhos e águas de enxaguamento de eletrodeposição, água de processoFacilmente solúvel
Cloreto de zincoZnCl2Fluxos de galvanização e produção de produtos químicosÁguas de enxaguamento associadas a fluxos de galvanização, águas residuais do acabamento de metais e correntes de processo ricas em cloretosFacilmente solúvel; altamente higroscópico no estado sólido
Nitrato de zincoZn(NO3)2Produção de produtos químicos e aplicações laboratoriaisÁguas de processo da indústria química especializada e correntes de resíduos laboratoriaisFacilmente solúvel
Acetato de zincoZn(CH3COO)2Produção de produtos químicos e processos especializadosÁguas de processo em que o acetato de zinco é utilizado ou produzidoSolúvel
Carbonato de zinco (smithsonite)ZnCO3Mineral de minério de zinco de ocorrência naturalLamas de processamento mineral e águas de minas; a dissolução depende do pH e da química dos carbonatosPraticamente insolúvel na água
Óxido de zincoZnOProdução de borracha, cerâmica e pigmentosÁguas de lavagem com partículas, lamas e águas de escorrênciaPraticamente insolúvel na água
Hidróxido de zincoZn(OH)2Formado durante o tratamento por ajuste do pHLamas de precipitação e resíduos do tratamentoPouco solúvel; fortemente dependente do pH e anfotérico
Sulfureto de zinco (esfalerite)ZnSImportante mineral de minério de zinco; também pode formar-se durante o tratamento com sulfuretosÁguas de minas, correntes de processamento mineral e lamas de precipitação de sulfuretosPraticamente 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 tratamentoPossível processo de tratamentoAspetos essenciais a considerar
Remover a maior parte do zinco de uma água residual adequadaPrecipitação controlada de hidróxidos ou carbonatos, seguida de coagulação/floculação, sedimentação e filtraçãoO 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 separaçãoPrecipitação de sulfuretosPode 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 regeneraçãoTroca iónica ou meios adsorventes selecionadosAvaliar 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 dissolvidosProcessos de membranas, como a osmose inversa ou a nanofiltração, quando adequadosO 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 concentradasSegregação na origem e precipitação específica para cada corrente ou outra separação seletivaA 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