Veelvoorkomende silicazouten en silicaatverbindingen in waterige oplossingen en technieken voor verwijdering en zuivering
Silica is belangrijk in natuurlijk en industrieel water, maar de term ‘silicazouten’ vereist nuance: opgelost silicium komt doorgaans voor als kiezelzuur, terwijl silicaatzouten zoals natriumsilicaat in sommige industriële toepassingen en waterbehandeling worden gebruikt. Minerale afzettingen zoals amorfe silica zijn vaste stoffen, geen opgeloste zouten.
Belangrijk onderscheid: Wateranalyses vermelden opgeloste of totale silica doorgaans in mg/L SiO2 of mg/L Si. Dit zijn grondslagen voor de rapportage, geen bewijs dat een bepaald zout aanwezig is. Bepaal vóór de keuze van een behandeling welke opgeloste, colloïdale en deeltjesvormige vormen aanwezig zijn.
Veelvoorkomende vormen van silica en silicaten in waterhoudende stromen
| Vorm of verbinding | Formule / beschrijving | Typische toepassing / sector / gebruik | Typische waterige stromen waarin deze voorkomt |
|---|---|---|---|
| Opgeloste silica (orthokiezelzuur) | Si(OH)4; vaak gerapporteerd als SiO2 of Si | Natuurlijke opgeloste vorm die vrijkomt bij verwering van gesteenten en silicaatmineralen; geen zout. | Grondwater, rivieren, suppletiewater voor koelsystemen, ketelvoedingswater en voedingswater voor omgekeerde osmose (RO); concentraties zijn afhankelijk van geologie en behandeling. |
| Natriumsilicaat (‘waterglas’) | Na2O·nSiO2; commerciële producten verschillen. Natriummetasilicaat is Na2SiO3. | Corrosiebestrijding, ondersteuning bij coagulatie, stabilisatie van ijzer en mangaan, wasmiddelen, reiniging en chemische productie. | Doseeroplossingen voor waterbehandeling, waswater van apparatuur, afvalwater uit wasmiddelproductie en chemische processen, en stromen uit de productie of het gebruik van silicaten. |
| Kaliumsilicaat | K2O·nSiO2; de samenstelling varieert | Speciale coatings, landbouwproducten en chemische productie. | Water uit de formulering en het wassen bij gebruik van kaliumsilicaat; het voorkomen is procesgebonden en betreft geen veelvoorkomend zout in natuurlijk water. |
| Amorfe silica en colloïdale silica | SiO2·nH2O of gedispergeerde SiO2-deeltjes | Kan ontstaan wanneer opgeloste silica oververzadigd raakt; colloïdale silica kan ook afkomstig zijn uit minerale of processtromen. Dit zijn vormen van silica, geen zouten. | RO-concentraat bij hoge terugwinning, ketel- en koelsystemen, geothermisch water of mijnwater, en stromen met silicasolen of fijne minerale deeltjes. |
| Calciumsilicaatfasen | CaSiO3 en gehydrateerde of gemengde minerale fasen | Vaste stoffen en afzettingen uit mineraalverwerking; doorgaans slecht oplosbaar en mogelijk variabel van samenstelling. | Afzettingen, slurries en vaste stoffen uit mineraalverwerking of waterbehandeling bij hoge pH; in gewoon water doorgaans geen vrij opgelost ‘calciumsilicaatzout’. |
| Magnesiumsilicaatfasen | Gehydrateerde magnesiumsilicaten; de minerale samenstelling varieert | Minerale vaste stoffen en procesresiduen; de term omvat meerdere fasen, niet één universeel zout in waterige oplossing. | Slurries, afvalwater uit mineraalverwerking en afzettingen in procesapparatuur; bepaal de vaste en opgeloste fracties afzonderlijk. |
| Zwevende silicaatmineralen | Aluminosilicaatklei en andere silicaatdeeltjes | Natuurlijke geologie, erosie en verwerking van mineralen; geen opgeloste zouten. | Oppervlaktewater, mijnwater en water uit mineraalverwerking; doorgaans gemeten als zwevend of colloïdaal materiaal. |
Opties voor silicaverwijdering en -behandeling
De geschikte methode hangt af van de vraag of de silica opgelost, colloïdaal of deeltjesvormig is, van de concentratie en pH, temperatuur, hardheid en andere ionen, en van de vereiste waterkwaliteit. Geen enkele methode is geschikt voor elke silicahoudende stroom.
| Uitdaging bij waterbehandeling | Mogelijke aanpak | Belangrijke ontwerpoverwegingen |
|---|---|---|
| Opgeloste reactieve silica in gedemineraliseerd water of water van hoge zuiverheid | Anionenwisseling met een sterk basische hars in een geschikte demineralisatietrein, soms gevolgd door een polijststap. | De capaciteit hangt af van de silicabelasting, pH, concurrerende ionen, het harstype en de regeneratiepraktijk. Controleer op doorslag en beheer het afval van de regeneratie. |
| Opgeloste silica in zout of brak voedingswater | Omgekeerde osmose of nanofiltratie, met een terugwinningspercentage en voorbehandeling die zijn afgestemd op het voedingswater. | Silica concentreert zich in het concentraat. Beoordeel verzadiging, temperatuur, pH, hardheid, colloïden en reinigingslimieten; een hoger terugwinningspercentage kan het risico op afzettingen vergroten. |
| Colloïdale of zwevende silica | Coagulatie/flocculatie, gevolgd door klaring, filtratie of ultrafiltratie, naargelang wat geschikt is. | Deeltjesgrootte en oppervlaktechemie beïnvloeden de verwijdering. Bekerglasproeven of pilottests kunnen nodig zijn en het resterende slib moet worden beheerd. |
| Industriële pekel of proceswater met een hoog silicagehalte | Selectieve precipitatie of adsorptie kan worden beoordeeld naast concentratie met membranen of thermische processen. | Het benodigde reagensverbruik, co-precipitatie, de scheiding van vaste stoffen en de afvoer van residuen moeten met representatief water worden getest; precipitatie is niet altijd selectief. |
Gebruik de calculator voor de oplosbaarheid van silica en afzettingsvorming voor een indicatieve controle van de verzadiging en raadpleeg waterchemie bij RO en preventie van afzettingen voor aandachtspunten rond silica bij membraantoepassingen. Deze hulpmiddelen vervangen geen volledige wateranalyse of gevalideerd ontwerpmodel.
Bespreek een silicahoudende water- of processtroom
Deel de wateranalyse, het debiet, de bedrijfsomstandigheden en het behandeldoel. Lenntech kan de mogelijkheden voor scheiding en concentratie voor deze specifieke water- of processtroom beoordelen.
Bespreek uw waterbehandelingsvraagstuk
Wilt u een specifieke silicahoudende water- of processtroom bespreken? Neem dan contact op met Lenntech via info@lenntech.com.
Laatst beoordeeld: 7 november 2026 door Lenntech.
Bronnen en aanvullende informatie
- Australische drinkwaterrichtlijnen: silicium en silica.
- Amerikaanse geologische dienst (USGS): silica in natuurlijk water.
- Amerikaanse milieudienst (EPA): profiel van de toeleveringsketen voor natriumsilicaat en toepassingen in waterbehandeling.
- National Research Council: natriumsilicaat en geactiveerde silica bij waterbehandeling.
- Sarabian et al. (2024): colloïdale silica bij omgekeerde osmose voor de behandeling van water uit steenkoollaaggaswinning.
Gerelateerde pagina’s: Silicium en silica in water, silicadoorbraak in demineralisatie-installaties, omgekeerde osmose en ionenwisseling.