Garcia Fernández, Francisco (Blvd. Hidalgo 1022, C.P. León, Guanajuato, 37220, MX)
| 1. | Un proceso para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos , caracterizado porque dicho proceso comprende los pasos de : a) una transportación de los residuos peligrosos con contenido de cromo seis hasta la planta de proceso; b) una primera molienda a través de una quebrantadura de mandíbulas , para reducir los trozos mayores que se forman durante el almacenamiento de los residuos a partículas no mayores a una pulgada de diámetro; c) una segunda molienda en un molino a bolas , debiéndose obtener un polvo con una granulometria en que el 80% pase por un tamiz malla 200 ; d) un primer lavado con agua para extraer el cromo seis en fase liquida y sus sales solubles , la solución diluida resultante se envia al proceso de obtención de bicromato de sodio como aguas de proceso; e) descargar el material molido, cumpliendo la granulometria especificada y habiéndola sometido a un primer lavado, a una cinta transportadora, que lo transfiere a un silo, el cual alimenta los reactores donde se realiza la reducción completa del cromo seis, remanente del primer lavado; f) adicionar el residuo desde el silo alimentador, siempre con el agitador en funcionamiento; g) adicionar el ácido sulfúrico residual proveniente de la fabricación de vaselinas liquidas en forma gradual, ya que el proceso de neutralización y reducción es fuertemente exotérmico; h) mantener que la temperatura no sobrepase los 800C ; i ) controlar el pH de la suspensión hasta alcanzar un valor de 2.5 +/0.5 ; j ) agitar por media hora y luego se inyecta una corriente gaseosa de agente reductor por la parte inferior, manteniendo la agitación dependiendo el tiempo y la cantidad a inyectar del porcentaj e presente de cromo seis ; y k) realizar una determinación de cromo seis , cuyo valor debe ser cero y posteriormente se basifica hasta un pH de 88.5 , se extrae una nueva muestra y se somete al análisis denominado CRETIB . |
| 2. | El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además descargar el material molido para separar el agua de proceso del residuo no peligroso mediante la decantación en celdas de almacenamiento o utilizando filtros . |
| 3. | El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además transformar el cromo seis en cromo tres y su posterior precipitación como tritóxido de cromo, por gasificación . |
| 4. | El material molido obtenido por el proceso de conformidad con la reivindicación 1, el cual es utilizado como materia prima para la fabricación de tabiques y/o ladrillos refractarios . |
| 5. | El proceso de conformidad con la reivindicación1 caracterizado porque dicho proceso comprende : el residuo peligroso con contenido de cromo seis se transporta hasta la tolva de recepción (1) , la cual alimenta la banda transportadora (2 ) , la que conduce el material a la quebradora de martillos (3) , esta reduce la granulometria a trozos de máximo una pulgada de diámetro, el material es enviado mediante el elevador de cangilones ( 4 ) a la criba vibratoria ( 5) , la que alimenta el silo de almacenamiento ( 6) , este a su vez alimenta el molino de bolas (7 ) , donde se realiza una molienda húmeda para que pase el 80% por un tamiz de malla 200, el material es clasificado en el ciclón ( 8 ) , el material más fino pasa al tanque agitador (9) , donde se realiza la suspensión del material al 50% en agua, el material más grueso separado en el ciclón regresa al molino de bolas del tanque agitador ( 9) , la suspensión se transfiere a los reactores de reacción ( 10 ) , donde se acidifican con ácido sulfúrico residual o ácido sulfúrico 98% hasta reducir el pH a 2.53, se inyecta una corriente gaseosa de agente reductor manteniendo la temperatura en 800C con agitación continua por cuatro horas, se toma una muestra y se determina la concentración del cromo seis , el cual debe estar por debajo de 0.5 ppm por espectrofotometria, se modifica nuevamente el pH a 8.59 , se toma otra muestra para análisis final de CRETIB, se descarga a la fosa de evaporación ( 11 ) y disposición final para la fabricación de tabiques y ladrillos refractarios . |
| 6. | El proceso de conformidad con la reivindicación 5 , caracterizado porque si la concentración de cromo seis presente es inferior a 0.5 ppm, se procede al bombeo a la presa de j ale donde se separa la solución de proceso del material sólido, el cual puede ser almacenado en la presa de j ale mediante el procedimiento de celdas , las cuales se cierran una vez llenas para cubrirlas con tierra , lama para luego plantar flora autóctona o también como opción se puede utilizar el sólido obtenido como materia prima para la fabricación de ladrillos refractarios o tabiques para la construcción . |
| 7. | El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 5 , caracterizado porque el proceso se aplica para la reducción del cromo seis , presente en los residuos provenientes de la obtención de bicromato de sodio . |
| 8. | El proceso de conformidad con la reivindicación 7 , caracterizado porque el bicromato de sodio se obtiene por una fusión alcalina a 12000C en una atmósfera oxidante dentro de un horno rotatorio con un tiempo de residencia controlado, luego se extrae el cromato de sodio formado por lixiviación con agua, esta solución se somete a una concentración, reducción de pH y purificación para obtener finalmente el bicromato de sodio en solución o en cristales . |
| 9. | El proceso de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizado porque, después de la lixiviación, queda como residuo peligroso una mezcla de sales y silicatos de hierro, calcio, sodio y cromo seis en porcentaj es que superan normalmente el 2 % , siendo el limite para considerarlo un residuo no peligroso 0.5 ppm. |
| 10. | El proceso de conformidad con la reivindicación 9 , caracterizado porque luego de ser tratado el residuo cumple con el mencionado limite máximo de 0.5 ppm de cromo seis , lo que se verifica a través del análisis CRETIB, resultando un residuo no peligroso, el cual se almacena en condiciones normales , sin necesidad de ningún cuidado especial por haber regresado el cromo a su estado en la naturaleza, es decir, a cromo tres . |
| 11. | El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 5 , caracterizado porque el paso de molienda del residuo, facilita la reacción de reducción en forma completa, por el motivo que el cromo está encapsulado dentro de silicatos complejos . |
| 12. | El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 5, caracterizado porque el agente reductor se selecciona del grupo que consiste sales ferrosas y anhídrido sulfuroso . |
| 13. | El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 5 , caracterizado porque después de un periodo de tiempo de cuatro horas , se toma una muestra, se determina la concentración de cromo seis en la solución y si se encuentra por debaj o de 0.5ppm, se eleva el pH con solución de hidróxido de sodio hasta un valor de pH 8.59 para precipitar todas las sales cromo tres formadas como tritóxido de cromo insoluble, se procede en ese momento al bombeo de la suspensión hasta un almacenamiento tipo presa de j ale donde rápidamente se produce la separación del sólido del liquido sobrenadante, el cual se regresa al proceso para ser utilizado nuevamente como liquido de extracción mezclándolo en partes iguales con agua fresca . |
| 14. | Una planta para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos, caracterizada porque dicha planta comprende : un área de molienda, en donde el material es transportado mediante camiones volcadores hasta el área de ingreso al proceso; una tolva vibratoria, la cual alimenta una quebradora de mandíbulas que reduce la granulometria del residuo a trozos no mayores a una pulgada ; una cinta transportadora, que conduce el material proveniente de la quebradora a la segunda etapa de molienda; un molino de bolas , el cual reduce la granulometria para que pase el 80% a través de un tamiz de malla 200 , esto con la finalidad de exponer todos los derivados de cromo seis al proceso de extracción y reducción; un silo de almacenamiento, donde el material molido es enviado mediante un elevador de cangilones ; un área de reacción química, en donde se utilizan tres reactores de acero inoxidable de 20 , 000 litro cada uno, con agitación y calefacción por enchaquetado de vapor, extracción y lavado de gases ; una tubería de inyección de una corriente gaseosa de anhídrido sulfuroso; un control de temperatura; bombas dosificadoras para el agregado del ácido sulfúrico diluido y eventualmente del agente reductor adicional utilizado; un tanque de acero al carbono de 20 , 000 litros de capacidad mínima para el almacenamiento del ácido sulfúrico; un tanque de acero al carbono de 20 , 000 litros de capacidad mínima para el almacenamiento del agente reductor auxiliar alternativo; una batería de cuatro cilindros de anhídrido sulfuroso liquido de 1000 Kg cada uno; y/o una conexión mediante tubería adecuada a una planta continua generadora de una corriente de anhídrido sulfuroso al 8 % en aire; y un deposito tipo presa de jale, para el almacenamiento del material tratado o residuo peligroso transformado en no peligroso, en donde se produce la separación de las soluciones resultantes del proceso y el sólido a almacenar . |
| 15. | La planta para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos de conformidad con la reivindicación 14 , caracterizada porque el área de molienda cuenta con aspiración de polvos y ciclones , y filtros de sacos para el control de emisiones . |
| 16. | La planta para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos de conformidad con la reivindicación 14 , caracterizada porque los tres reactores operan en forma secuencial por batch, para que el proceso sea continuo . |
| 17. | La planta para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos de conformidad con la reivindicación 14 , caracterizada porque la dimensión del deposito tipo presa de j ale depende de la masa a tratar, pudiéndose construir por celdas modulares , las cuales una vez llenas a su máxima capacidad se cierran y se cubren con tierra orgánica, para sembrar flora autóctona . |
PELIGROSOS
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está dirigida a los procesos industriales de lixiviación de componentes químicos y minerales derivados de deshechos tóxicos y su posterior tratamiento para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos ni contaminantes y/o utilizados para la fabricación de artículos para la construcción . La invención también está relacionada con la rama de la minería y sus productos industriales de deshecho de alto valor económico derivados de los procesos inherentes a la industria metalúrgica .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con un nuevo proceso y su planta relativa para la transformación de los residuos peligrosos con contenido de cromo seis (CR +6 ) , en residuos no peligrosos que cumplan con el análisis CRETIB .
El proceso comprende las etapas de molienda, suspensión en agua, recuperación parcial del cromo seis presente, tratamiento químico para la reducción de todo el cromo seis presente a cromo tres mediante la acción de una mezcla de anhídrido sulfuroso gas con ácido sulfúrico residual de la fabricación de vaselinas liquidas ,
basificación . Finalmente el producto resultante , una vez cumplido el análisis CRETIB, se puede utilizar como materia prima para la fabricación de ladrillos refractarios o en su defecto almacenarlo sin ningún requerimiento especial por tratarse de un residuo no peligroso .
Los residuos peligrosos mencionados anteriormente se originan principalmente en la elaboración de Bicromato de Sodio por fusión alcalina de mineral de cromo en una atmósfera oxidante en distintos tipos de hornos de acuerdo al proceso aplicado, extrayendo en una segunda etapa, por lixiviación una solución de cromato de sodio, la cual luego por acidificaron se transforma en bicromato de sodio, obteniéndose como subproductos alumina o hidróxido de aluminio contaminado con cantidades variables de cromo seis , los cuales conjuntamente con los residuos finales de la lixiviación son residuos peligrosos , en el caso del sulfato de sodio, es factible , su recristalización, para su purificación, para ser utilizado como materia prima en la industria del papel o en diversos procesos químicos . En el caso de la alumina contaminada y el residuo de la lixiviación constituyen residuos peligrosos , tal como ya se menciono .
El residuo de la lixiviación esta constituido por cromatos insolubles , sales de hierro, silicatos complej os que incluyen cromo en su composición, además sales de cromo encapsuladas por los silicatos y sales insolubles , lo que dificulta su reducción y/o extracción, por lo que la
presente invención esta dirigida a eliminar estas barreras y lograr el 100% de efectividad en los procesos de reducción, verificado a través del cumplimiento del análisis CRETIB .
Es por eso que a continuación se dan a conocer los documentos del estado de la técnica relacionados con la presente invención, los cuales se mencionan a continuación con el propósito de incluirlos tan solo como referencias .
Existe un antecedente en la Solicitud de Patente MX No . 9300307 presentada el 21 de enero de 1993 por Luigi Stoppani S . P . A. , que se basa en un tratamiento a una temperatura de 450 grados centígrados con azufre en una atmósfera con bajo contenido de oxigeno, en un horno tubular cerrado por sus extremos y con calentamiento indirecto, la ventaja de la presente invención, es que no es necesario la utilización de una instalación y proceso complicado como el descrito en la mencionada solicitud de patente, como se mencionó se utiliza previa molienda y suspensión en agua, una mezcla reductora de anhídrido sulfuroso y ácido sulfúrico residual proveniente de la obtención de vaselinas en reactores con agitación sin necesidad de calentamiento ni aislar el sistema de la atmósfera, no influye en la reacción, es un proceso batch, pero de flujo continuo porque se utilizan un mínimo de tres reactores , se asegura la total reducción mediante el análisis CRETIB, el material resultante es utilizable en la fabricación de tabiques o ladrillos refractarios con lo que se obtiene un completo aprovechamiento de los recursos
minerales presentes en la naturaleza .
El proceso descrito en la presente invención y el proceso de Stoppani son dos procesos muy diferentes . El proceso de Stoppani se desarrolla en un horno cerrado mediante una reacción sólido gas , en donde el control de la reacción y su eficiencia no se divulgan de manera clara y es confuso por la lectura del documento de la patente . En el proceso de la presente invención, la reacción se desarrolla en medio liquido en un reactor, donde previamente se produce una extracción del cromo a reducir y luego se procede a la reacción química, acidificación y posterior reducción en una fase perfectamente homogénea, verificable la completa estabilización mediante el análisis CRETIB, lo cual no ocurre en el proceso de Stoppani . No obstante , en el proceso de la invención, el control de la eficiencia es perfectamente rastreable y verificable en cualquier momento del proceso .
Reiterando, el propósito de la presente invención es obtener el alcance de protección justificado y validado por la descripción detallada que a continuación se menciona y por el desarrollo técnico-cientifico invertido en las investigaciones de los ej emplos descritos, y contra una posible protección otorgada a terceros , esto en virtud de que el estado de la técnica anteriormente comentado no elimina totalmente el cromo seis y lo confina como residuo peligroso .
OBJETIVOS Y VENTAJAS DE IA INVENCIÓN
En forma general, y en base a los antecedentes descritos con anterioridad en relación a los procesos para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos , se puede interpretar que no existen todavía procesos altamente eficaces para la eliminación de residuos peligrosos a largo plazo . En este contexto, entonces , es obvia la justificación de la necesidad actual que existe por desarrollar nuevas tecnologías o procesos para la transformación de dichos residuos . Por consiguiente, la presente invención tiene los siguientes obj etivos .
El obj eto principal de la presente invención está dirigido a un proceso y su planta relacionada para la extracción y reducción de compuestos de cromo seis presentes en residuos peligrosos , baj o las formas de compuestos de cromo de baj a solubilidad o encapsulados dentro de compuestos insolubles .
Además , otro objetivo de esta invención es revelar el proceso de transformación de residuos peligrosos , el cual comienza con una molienda, lavado, suspensión en agua, tratamiento con una mezcla de ácido sulfúrico residual proveniente de la fabricación de vaselinas liquidas y anhídrido sulfuroso, cumplida la total reducción, se basifica a pH 8-8.5.
Finalmente , otro obj etivo de la presente invención es utilizar el material resultante del proceso de la
invención para la fabricación de tabiques y ladrillos refractarios , por no constituir un residuo peligroso .
Es asi, como en la presente invención se da a conocer el proceso de para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Otras particularidades y ventaj as de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, de los obj etivos y modalidades preferidas , de las reivindicaciones anexas y de la figura que se acompaña, en donde :
La Figura 1 , muestra un diagrama de fluj o del proceso y planta para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis en residuos no peligrosos de la invención .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE IA INVENCIÓN El proceso objeto de la presente invención comprenden los pasos de : a) una transportación de los residuos peligrosos con contenido de cromo seis a tratar, hasta la Planta de Proceso, siendo la primera operación unitaria; b) una primera molienda a través de una quebrantadura de mandíbulas , para reducir los trozos mayores que se forman durante el almacenamiento de los residuos a partículas no mayores a una pulgada de diámetro, para luego
completar con c) una segunda molienda en un molino a bolas , debiéndose obtener un polvo con una granulometria en que el 80% pase por un tamiz malla 200 , se realiza después d) un primer lavado con agua para extraer el cromo seis en fase liquida y sus sales solubles , la solución diluida resultante se envia al proceso de obtención de bicromato de sodio como aguas de proceso; e ) descargar el material molido, cumpliendo la granulometria especificada y habiéndola sometido a un primer lavado, a una cinta transportadora, que lo transfiere a un silo, el cual alimenta los reactores donde se realiza la reducción completa del cromo seis , remanente del primer lavado .
Como se comento, los reactores de acero inoxidable de veinte mil litros de capacidad se alimentan con agua en la misma masa que el residuo que se cargará; f) adicionar el residuo desde el silo alimentador, siempre con el agitador en funcionamiento; g) adicionar el ácido sulfúrico residual proveniente de la fabricación de vaselinas liquidas en forma gradual, ya que el proceso de neutralización y reducción es fuertemente exotérmico; h) mantener que la temperatura no sobrepase los 80 °C; la cantidad de ácido sulfúrico residual se dosifica; i ) controlar el pH de la suspensión hasta alcanzar un valor de 2.5 +/-0.5 ; j ) agitar por media hora y luego se inyecta una corriente gaseosa de agente reductor por la parte inferior, manteniendo la agitación dependiendo el tiempo y la cantidad a inyectar del porcentaj e presente de cromo seis ; y k) realizar una determinación de cromo
seis , cuyo valor debe ser cero y posteriormente se basifica hasta un pH de 8-8.5, se extrae una nueva muestra y se somete al análisis denominado CRETIB . (Corrosivo, reactivo, explosivo , tóxico, inflamable , biológico infeccioso) . Cumplido el mencionado análisis CRETIB, se descarga para separar el agua de proceso del residuo no peligroso obtenido, esta operación se puede hacer por simple decantación en celdas de almacenamiento o utilizando filtros cuyo diseño y capacidad depende de los volúmenes a procesar diariamente .
El material obtenido, como ya se especifico, es apto para ser utilizado como materia prima para la fabricación de tabiques y/o ladrillos refractarios , cuya factibilidad se comprobó través de numerosas experiencias , estudios y aplicaciones .
En la descripción del diagrama de fluj o de la Figura
1 , el residuo peligroso con contenido de cromo seis se transporta hasta la tolva de recepción ( 1 ) , la cual alimenta la banda transportadora ( 2 ) , la que conduce el material a la quebradora de martillos ( 3 ) , esta reduce la granulometria a trozos de máximo una pulgada de diámetro, el material es enviado mediante el elevador de cangilones ( 4 ) a la criba vibratoria ( 5 ) , la que alimenta el silo de almacenamiento
( 6) , este a su vez alimenta el molino de bolas (7 ) , donde se realiza una molienda húmeda para que pase el 80% por un tamiz de malla 200 , el material es clasificado en el ciclón
( 8 ) , el material más fino pasa al tanque agitador ( 9 ) , donde
se realiza la suspensión del material al 50% en agua, el material más grueso separado en el ciclón regresa al molino de bolas del tanque agitador ( 9 ) , la suspensión se transfiere a los reactores de reacción ( 10 ) , donde se acidifican con ácido sulfúrico residual o ácido sulfúrico 98% hasta reducir el pH a 2.5-3 , se inyecta una corriente gaseosa de agente reductor manteniendo la temperatura en 80 0 C con agitación continua por cuatro horas , se toma una muestra y se determina la concentración del cromo seis , el cual debe estar por debaj o de 0.5 ppm por espectrofotometria, se modifica nuevamente el pH a 8.5-9, se toma otra muestra para análisis final de CRETIB, se descarga a la fosa de evaporación ( 11) y disposición final para la fabricación de tabiques y ladrillos refractarios . La presente invención se relaciona con un proceso novedoso para la transformación de residuos peligrosos con contenido de cromo seis como contaminante en residuos no peligrosos que pueden ser almacenados sin cuidados especiales y van a ser degradados en el medio ambiente sin limites de tiempo .
El proceso básicamente consiste en una molienda, extracción del cromo seis en fase liquida y en condiciones controladas de agitación, tiempo y temperatura, para posteriormente proceder mediante reducción, transformar el cromo seis en cromo tres y su posterior precipitación como trióxido de cromo, por basificación .
El sólido resultante del proceso de transformación,
puede ser utilizado como materia prima para la construcción de ladrillos refractarios o eventualmente para la fabricación de tabiques utilizados en la construcción mediante un proceso que no se incluye en la presente descripción .
Además, la presente invención proporciona un proceso novedoso por la eficiencia lograda mediante su aplicación, ya que un residuo peligroso con contenido variable de cromo seis se transforma en un residuo no peligroso al eliminarse todo el cromo seis hasta cumplir con las legislaciones ambientales a diferencia de los procesos aplicados normalmente en la industria donde se reduce la presencia de cromo seis mediante diferentes técnicas , pero continúan en la clasificación de residuos peligrosos , los cuales se deben almacenar en condiciones muy estrictas de aislamiento y control con la posibilidad de una filtración en función del tiempo ya que nadie puede garantizar la seguridad de no contaminación accidental en un periodo mayor a cien años . El producto final obtenido mediante el proceso obj eto de esta invención al no ser un material peligroso no existe ninguna posibilidad de contaminación en el presente ni el futuro lej ano .
El proceso de la presente invención comienza con una molienda en dos etapas , primero mediante una quebrantadura de mandíbulas , se reduce su tamaño a partículas de máximo una pulgada, luego pasa mediante banda transportadora a un molino de bolas , el cual reduce la granulometria para que
pase el 80% por un tamiz de malla 200.
Mediante un elevador de cangilones se conduce a un silo de almacenamiento de material molido del cual se alimentan los reactores de reacción, donde se produce una suspensión al cincuenta por ciento en agua para luego adicionarle en forma gradual ácido sulfúrico diluido, el cual puede ser residual de otro proceso industrial hasta reducir el pH de la suspensión hasta 2.5-3 , la reacción de neutralización es exotérmica debiendo ser controlada a 80 °C y mantenerla en ese valor con agitación continua por cuatro horas , y baj o temperatura y tiempo de residencia óptimos de acuerdo a las gráficas oportunamente realizadas de eficiencia de temperatura contra tiempo .
Luego de transcurridos los tiempos de reacción establecidos se toma una muestra representativa de la suspensión y se realiza el análisis CRETIB descrito en forma adicional . Si la concentración de cromo seis presente es inferior a 0.5 ppm, se procede al bombeo a la presa de j ale donde se separa la solución de proceso del material sólido, el cual puede ser almacenado en la presa de jale mediante el procedimiento de celdas , las cuales se cierran una vez llenas para cubrirlas con tierra lama para luego plantar flora autóctona o también como opción se puede utilizar el sólido obtenido como materia prima para la fabricación de ladrillos refractarios o tabiques para la construcción .
La descripción anterior y los siguientes ej emplos tienen como propósito el ilustrar modos particulares de
llevar a cabo la invención y no deben ser considerados como limitativos del alcance de protección de la misma .
EJEMPLOS El proceso se aplica para la reducción del cromo seis , presente en los residuos provenientes de la obtención de bicromato de sodio .
La fabricación de bicromato de sodio se obtiene por una fusión alcalina a 1200 0 C en una atmósfera oxidante dentro de un horno rotatorio con un tiempo de residencia controlado, luego se extrae el cromato de sodio formado por lixiviación con agua, esta solución se somete a una concentración, reducción de pH y purificación para obtener finalmente el bicromato de sodio en solución o en cristales . Luego de la lixiviación, queda como residuo peligroso una mezcla de sales y silicatos de hierro, calcio, sodio y cromo seis en porcentaj es que dependen de las características del proceso aplicado, pero que superan normalmente el 2% , siendo el limite para considerarlo un residuo no peligroso 0.5 ppm.
Todas las empresas le aplican un proceso primario que reduce el contenido de cromo seis , pero que no alcanza el 0.5 ppm. En nuestro caso la novedad es que luego de ser tratado el residuo cumple con el mencionado limite máximo de 0.5 ppm de cromo seis , lo que se verifica a través del análisis CRETIB, resultando un residuo no peligroso, el cual se almacena en condiciones normales , sin necesidad de ningún
cuidado especial por haber regresado el cromo a su estado en la naturaleza, es decir, a cromo tres .
PROCESO DE ESTABILIZACIÓN El proceso comienza con una molienda del residuo, para facilitar la reacción de reducción en forma completa, por el motivo que el cromo está encapsulado dentro de silicatos complej os , que son los que impiden una estabilización completa del cromo seis presentes , siendo esta una etapa fundamental para el logro del cumplimiento de las características de residuo no peligroso .
Luego de la molienda, el residuo se suspende en agua y se trata con ácido sulfúrico para reducir el pH a 2-2.5 , condición necesaria para la reducción del cromo seis . Todo esto en condiciones controladas de temperatura .
Posteriormente se le inyecta una corriente gaseosa de anhídrido sulfuroso, que es el agente reductor, también en condiciones controladas de temperatura y agitación, se realiza el análisis CRETIB, si lo cumple se envía al almacén definitivo .
Para lo anterior se diseño una planta de proceso, que también fue aprobada y autorizada por el Instituto Nacional de Ecología conjuntamente con el proceso .
ANÁLISIS CRETIB
Su nombre significa que un residuo para no ser considerado peligroso, no debe ser corrosivo, reactivo,
explosivo, tóxico, inflamable y biológico infeccioso .
El procedimiento especifico para el residuo de la presente invención, consiste en tomar una muestra representativa, dividirla en cuatro, colocarla en un equipo, consistente en cuatro tubos cerrados de 500 mililitros , con agua y someter las probetas a un movimiento oscilatorio durante 24 horas , a fin de extraer todo el cromo soluble, el cual luego se determina su concentración por espectrofotometria y en lo particular no debe ser superior a 0.5 ppm.
EJEMPLO DE OPERACIÓN
El residuo se muele hasta que el 80 % pase por malla 200 , se carga un reactor con 5000Kg sobre igual cantidad de agua, se adiciona ácido sulfúrico hasta que la suspensión tenga un pH estable de 2.5-3 , se le adiciona un agente reductor seleccionado del grupo que consiste de sales ferrosas y anhídrido sulfuroso o , en su defecto, anhídrido sulfuroso, agitando durante cuatro horas y manteniendo una temperatura de 80 0 C, la cual originalmente se alcanza sin calefacción por estar la dilución del ácido sulfúrico en agua, en una reacción exotérmica .
Después de un periodo de tiempo de cuatro horas , se toma una muestra, se determina la concentración de cromo seis en la solución y si se encuentra por debaj o de 0.5ppm, se eleva el pH con solución de hidróxido de sodio hasta un valor de pH 8.5-9 para precipitar todas las sales cromo tres
formadas como tritóxido de cromo insoluble, se procede en ese momento al bombeo de la suspensión hasta un almacenamiento tipo presa de j ale donde rápidamente se produce la separación del sólido del liquido sobrenadante, el cual se regresa al proceso para ser utilizado nuevamente como liquido de extracción mezclándolo en partes iguales con agua fresca .
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA La planta de procesamiento del residuo peligroso con contenido de cromo consiste de las siguientes áreas :
Molienda
1° El material es transportado mediante camiones volcadores hasta el área de ingreso al proceso, que es el área de molienda, se alimenta una tolva vibratoria, la cual alimenta una quebradora de mandibulas que reduce la granulometria del residuo a trozos no mayores a una pulgada .
2 ° El material proveniente de la quebradora alimenta una cinta transportadora que lo conduce a la segunda etapa de molienda, un molino de bolas , el cual reduce la granulometria para que pase el 80% a través de un tamiz de malla 200 , esto con la finalidad de exponer todos los derivados de cromo seis al proceso de extracción y reducción .
3 o El material molido es enviado a un silo de almacenamiento mediante un elevador de cangilones .
Toda la etapa de molienda cuenta con aspiración de polvos y ciclones , y filtros de sacos para el control de emisiones .
Reacción Química
Se utilizan tres reactores de acero inoxidable de 20 , 000 litro cada uno con agitación y calefacción por enchaquetado de vapor, extracción y lavado de gases , tuberia de inyección de una corriente gaseosa de anhídrido sulfuroso, control de temperatura, bombas dosificadoras para el agregado del ácido sulfúrico diluido y eventualmente del agente reductor adicional utilizado .
La operación de los reactores es por batch, pero en forma secuencial los tres reactores para que el proceso en si tenga el carácter continuo .
Almacenamiento de Materias Primas
Se contara con :
1° Un tanque de acero al carbono de 20 , 000 litros de capacidad mínima para el almacenamiento del ácido sulfúrico .
2 o Un tanque de acero al carbono de 20 , 000 litros de capacidad mínima para el almacenamiento del agente reductor auxiliar alternativo .
3° Una batería de cuatro cilindros de anhídrido sulfuroso liquido de 1000 Kg . cada uno y/o una conexión mediante tuberia adecuada a una planta continua generadora de una corriente de anhídrido sulfuroso al 8 % en aire .
Almacenamiento del Producto Final
El material tratado o residuo peligroso transformado en no peligroso se almacenará en un deposito tipo presa de j ale, donde se produce la separación de las soluciones resultantes del proceso y el sólido a almacenar, la dimensión de este almacén lógicamente depende de la masa a tratar, pudiéndose construir por celdas modulares , las cuales una vez llenas a su máxima capacidad se cierran y se cubren con tierra orgánica, para sembrar flora autóctona . Toda la planta, incluyendo las zonas o áreas de almacenamientos temporales , debe cumplir con la normatividad de seguridad y ecológicas .
Debe ser evidente para aquellas personas expertas en la técnica que otras variaciones no dadas a conocer especificamente en la presente invención, pero que , sin embargo, se proponen mediante la presente descripción detallada y que se consideran que quedan dentro del alcance de protección de este invento . Por lo que la invención no debe quedar limitada mediante la descripción de las modalidades específicas dadas a conocer, sino únicamente mediante las siguientes reivindicaciones .