Este trabajo reporta la sorción simultánea de iones de Cd2+, Ni2+ y Zn2+ en solución acuosa empleando carbonizado de hueso. Los datos de equilibrio multicomponente en soluciones ternarias de estos metales fueron obtenidos empleando un diseño experimental del tipo Taguchi y se realizó un análisis estadístico empleando la respuesta señal-ruido para identificar y cuantificar los efectos de competencia entre estos iones. Este estudio muestra las ventajas de utilizar estas herramientas estadísticas para el análisis de datos de procesos de sorción multicomponente. Los resultados obtenidos indican que existen efectos de sorción antagónicos significativos, derivados de la competencia de estos iones metálicos en la solución multicomponente. En general, se observa que el ion Ni2+ tiene el mayor efecto antagónico sobre la remoción de los otros metales, mientras que el ion Zn2+ es el metal con menor efecto de competencia durante el proceso de remoción empleando carbonizado de hueso. La capacidad de sorción incrementa de acuerdo al siguiente orden: Cd2+ < Zn2+ << Ni2+. El origen de este comportamiento se relaciona con las propiedades fisicoquímicas de los diferentes cationes presentes en la solución. Por otra parte, los datos de equilibrio fueron correlacionados con diferentes modelos teóricos y empíricos de isotermas de sorción multicomponente. En síntesis, las capacidades de sorción obtenidas para los diferentes cationes indican que el carbonizado de hueso puede ser un sorbente alternativo para tratar efluentes acuosos contaminados con iones de Cd2+, Ni2+ y Zn2+.