ES2295616T3 - Tratamiento para el aprovechamiento de los residuos de incineracion de desechos y analogos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento hidrometalúrgico de tratamiento en medio acuoso de los desechos industriales especiales que contienen metales pesados y sales, tales como los subproductos de incineración de combustibles diversos, sobre todo los refiom, que comprende una operación de lavado al término de la cual se recoge la fracción sólida cuando responde a las exigencias deseadas de no nocividad para el medio ambiente, que le permiten ser aprovechable industrialmente, caracterizado porque, previamente a esta operación de lavado, los desechos son aprovisionados en forma dividida, son mojados hasta conseguir una pulpa acuosa espesa que se deja madurar en caliente para la formación de una pasta por transformación reológica natural de la pulpa, siendo después sometida la pasta así obtenida a la operación de lavado.
Description
Tratamiento para el aprovechamiento de los
residuos de incineración de desechos y análogos.
El invento se refiere a los tratamientos de
desechos industriales, que corresponden al preámbulo de las
reivindicaciones 1 y 9, descritas en el documento
FR-A-2.754.747. Más precisamente,
los tratamientos del tipo considerado son los que permiten, por vía
hidrometalúrgica, la separación del material tratado en dos
fracciones, de las que una, producida en una forma no perjudicial
al medio ambiente, es por tanto aprovechable por reciclaje en la
industria. El invento se refiere más particularmente a la aplicación
de este tipo de tratamiento a desechos especiales, tales como los
subproductos de incineración de combustibles diversos, sobre todo a
los residuos de depuración de los humos de incineración de basuras
domésticas, en adelante denominadas refiom.
Se recuerda que el término "refiom" designa
de forma general las cenizas volantes, las cenizas bajo calderas o
las "tortas" de filtración generadas por la incineración de las
basuras domésticas. Se presentan generalmente en forma fragmentada
o dividida, en polvo o en granulados. Aunque constituidas en su
mayor parte por sustancias minerales desprovistas de nocividad, los
refiom concentran, sin embargo, los elementos contaminantes
contenidos en los desechos incinerados, tales como metales pesados
(Plomo, Cromo, Cadmio, Zinc...) o sulfatos. Teniendo en cuenta que
su elevado contenido de elementos contaminantes fácilmente
arrastrables por el agua, los refiom deben ser estabilizados en un
primer momento antes de poder ser enterrados en los centros de
almacenamiento de desechos últimos en clase I. Este tipo de
desechos denominados "últimos" son entonces poco reactivos,
poco evolutivos y poco soluble, pero su potencial de contaminación
sigue esencialmente estando constituido por los metales pesados que
puede todavía contener.
La práctica de la eliminación de las basuras
domésticas por incineración se desarrolla cada vez más en nuestros
días, y con ello, la proliferación de los refiom. Por ejemplo, se
conoce por el reciente artículo aparecido en la revista francesa
"Recyclage Récupération Magazine", edición del 29 de marzo de
2002 (página 13), un procedimiento de tratamiento de inerciado de
los refiom por vitrificación a alta temperatura con la ayuda de
antorchas de plasma. El coste actual de tal procedimiento supera no
obstante en mucho el del enterramiento de los refiom de clase I, de
forma que una solución pirogénica de este tipo no parece todavía
económicamente viable, incluso teniendo en cuenta un eventual
aprovechamiento de los vitrificados en subbase de carreteras, en
tanto que batiduras con baja fracción lixiviable de categoría V. La
práctica misma de la vitrificación térmica genera por otra parte
efluentes gaseosos en gran cantidad, cuyos residuos sólidos (del
orden de 1 tonelada por 600 toneladas de refiom) deben ser
mismamente también situados en descarga de clase I.
De hecho, no existe siempre en nuestros días,
parece, tratamiento de inerciado económico que permita con total
seguridad un reciclaje de todo o parte de los refiom, y así
disminuir el volumen almacenado, cuyo coste va por otra parte a
crecer debido a una reglamentación cada vez más severa en favor de
la protección del medio ambiente.
El objeto del invento es precisamente proponer
un tratamiento de los refiom, u otros desechos especiales análogos,
que permiten extraer una fracción inerciada, por lo tanto no
contaminante y apta para ser aprovechada, por ejemplo en la técnica
de carreteras como batiduras de baja fracción lixiviable de
categoría V, en condiciones económicas compatibles con las
exigencias del mercado, y así reducir en consecuencia el volumen de
desechos perjudiciales que habría que almacenar.
A este fin el invento tiene como objeto un
procedimiento hidrometalúrgico de tratamiento en medio acuoso de
los desechos industriales especiales que contienen metales pesados y
sales, tales como los subproductos de incineración de combustibles
diversos, especialmente los refiom, que comprenden una operación de
lavado, al término de la cual se recoge la fracción sólida cuando
responde a las exigencias deseadas de no nocividad para el medio
ambiente, que permite su aprovechamiento industrial, caracterizado
porque, previamente a esta operación, los desechos que se proveen
en forma dividida, o se les moja hasta conseguir una pulpa acuosa
espesa que se deja madurar en calor para la formación de una pasta
por transformación reológica natural de la pulpa, y siendo entonces
sometida la pasta así obtenida a la operación de lavado.
De acuerdo con una realización preferida del
invento, la operación de mojado se realiza por mezcla con un
líquido añadido, preferentemente agua, en una relación
líquido/sólido que no excede el 10/1 en peso.
Según otra realización preferida, la maduración
de la pulpa se realiza a una temperatura de 30ºC por lo menos.
En una variante de realización, la operación de
lavado se realiza utilizando relaciones líquido/sólido superiores a
50/1 en peso, y preferiblemente no excediendo el 500/1 en peso en
total. Ventajosamente, la operación de lavado se efectúa con
agua.
Según otra variante, la operación de lavado se
efectúa en varias secuencias repetidas de lavado.
El invento tiene también como objeto una
instalación para la aplicación del procedimiento según la
reivindicación 1 que comprende una unidad de lavado (2),
caracterizada porque dicha unidad de lavado está precedida por una
unidad de mojado (1) provista de medios de mezcla (5) y de medios de
calentamiento (6).
Según una variante de realización, la unidad de
lavado (2) comprende por lo menos una cubeta de lavado (9) provista
en la salida de una válvula de recirculación (11) precedida por un
seguidor de la salinidad (10).
Preferiblemente, comprende igualmente, montado
en la salida de la fracción líquida de dicho separador
líquido/sólido (12), un desalinizador (13) que forma un bucle de
recirculación.
Como ya se habrá comprendido sin duda, el
invento reside, en lo esencial, en extraer de los refiom una
fracción sólida inerciada al término de un tratamiento de tipo
hidrometalúrgico realizado en dos etapas sucesivas sin la necesaria
adición de reactivos químicos: una etapa inicial de mojado de los
materiales, por lo tanto por la adición de agua con poco exceso con
respecto a las necesidades de la simple hidratación de los
materiales, y produciendo, al final de un período de maduración más
o menos largo, realizado en caliente, una pasta semisólida en la
que están fijados de forma estable los elementos nocivos, en gran
medida al menos, pasta que se trata a continuación en una etapa de
lavado que asegura una transferencia hacia la solución de lavado de
los elementos nocivos lixiviables todavía presentes en el seno del
sólido.
Con relación al mojado inicial, la adición del
agua de mezcla debe ser moderada: suficiente a fin de que los
desechos no se absorban totalmente por hidratación del agua añadida,
pero sin ir más allá. Se pretenderá simplemente formar una pulpa
acuosa espesa apta para ser homogeneizada por agitación mecánica. A
la luz de los ensayos llevados a cabo hasta ahora, una relación
ponderal líquido/sólido de 2/1 en peso conviene perfectamente para
esto. Por el contrario, más allá de un valor límite, que ha podido
ser cifrado en 10/1 aproximadamente a la escala del laboratorio, el
tratamiento en efecto no produce con toda seguridad los resultados
esperados.
Si se respetan estas condiciones operativas, se
observa al cabo de un tiempo de maduración "en caliente",
variable según los refiom, pero del orden de algunas decenas de
horas solamente, una modificación del comportamiento reológico de
la pulpa que se transforma de forma natural en una especie de pasta
de consistencia bastante más firme que la de la pulpa. Su color
cambia igualmente. Se encuentra que, por razones todavía no
explicadas que podrían estar ligadas a modificaciones del potencial
de hidrógeno del medio, este condicionamiento de maduración térmica
en fase acuosa densa permite de alguna forma "fijar" los
elementos nocivos, los metales pesados especialmente, en una forma
inerte en el seno mismo de la fracción sólida. Ésta, inicialmente
acondicionada en pulpa, adquiere entonces la consistencia
desintegrada de una pasta densa semisólida, precursora de un
subproducto sólido con baja fracción lixiviable que puede ser
aprovechado industrialmente en técnicas de carreteras como
batiduras de categoría V, como se verá más adelante.
Por maduración "en caliente" se debe
entender una temperatura de trabajo no necesariamente elevada e
incluso ventajosamente moderada, preferiblemente de alrededor de
60-90ºC, en todo caso cercana a 30ºC como mínimo.
Por debajo de esta temperatura mínima, la pasta formada continúa, en
efecto, para ser fundida por lixiviación, incluso después de lavado
forzado intenso, de los metales pesados, el cromo sobre todo, en
cantidad tal que sea preciso admitir que la fijación buscada de
estas especies en los sólidos por la formación de la pasta ya no
está asegurada, salvo puede ser para duraciones muy largas de
maduración, de varios meses sin duda, pero esto todavía hay que
confirmarlo. Se observa en efecto, en todo caso a escala semanal,
que la temperatura de trabajo, a partir de este umbral mínimo de
30ºC, tiene un efecto favorable en cuanto a la limitación de la
liberación ulterior de los metales pesados durante la etapa de
lavado y que independientemente del tiempo de maduración más allá
de una duración "techo" del orden de 20 a 30 h. Si se funciona
por encima del punto de ebullición normal del agua, por encima de
100ºC por tanto, por ejemplo alrededor de 120-150ºC,
se realizará en un recinto a presión, pero sin pérdida de agua por
evaporación, en autoclave por lo tanto.
La etapa siguiente de lavado con agua clara es
una etapa en fase diluida destinada a producir dicho subproducto
aprovechable poniendo en solución los inevitables elementos nocivos
residuales presentes dentro de la pasta, pero no "fijados" por
la maduración previa, por lo tanto lixiviables por naturaleza. Puede
ser ventajosamente aplicada por medio de varios lavados sucesivos
(tres por ejemplo), bien por recirculación de los sólidos en una
cubeta única que trabaja en bucle en ella misma, bien con la ayuda
de un conjunto de cubetas montadas en cascada.
Bien entendido, una solución de lixiviación
clásica podrá también convenir en lugar y sitio del agua. La
elección en favor de agua clara está únicamente aconsejada aquí por
razones económicas. Será también ventajoso practicar un seguimiento
de la salinidad (aplicación de un conductímetro) en las aguas de
lavado con el fin de controlar regularmente el estado de avance de
la puesta en solución de las especies antes de desplazarse en la
fase líquida y determinar en consecuencia más fácilmente la
detención del lavado. Por otra parte, se tendrá en cuenta que las
aguas usadas de la última secuencia de lavado pueden registrar un
valor del pH cercano a 9 ó 10, o sea una caída de 4 puntos
aproximadamente, siendo en efecto la solución muy básica al
principio debido al gran contenido habitual de cales de los
refiom.
Al término de esta etapa de lixiviación forzada,
se procede a una separación sólido/líquido final que permite
extraer la fracción sólida lavada inerte. Esta puede ser aprovechada
como batiduras de categoría V. Se recuerda que, según la
reglamenteción en vigor, en particular el cumplimiento de la norma
francesa NF 31-210, solamente son aprovechables
industrialmente las batiduras con baja fracción lixiviable. Estas
últimas deben responder a ciertas condiciones sobre la base de una
prueba de potencial contaminante consistente en tres lixiviaciones
sucesivas con una relación sólido/líquido 1/10 en muestras
representativas de 100 g cada una. Entre estas condiciones, se
tendrá en cuenta que la pérdida de masa no deberá ser superior al
5%. Además, las batiduras no deberán liberar más de 1,5 mg/kg de
cromo, no más de 10 mg/kg de plomo y no más de 10 g/kg de sulfatos.
Si es preciso, se encontrará una definición clara de estas batiduras
aprovechables con baja fracción lixiviable, denominadas de
categoría V, en la circular ministerial francesa del 09 de mayo de
1994 bajo la referencia DPPR/SEI/BPSIED nº
94-IV-1.
Una ventaja decisiva del invento es que permite
tratar los refiom con agua clara, por lo tanto con agua dulce
natural o la provista por los circuitos habituales de suministro de
agua en las comunidades urbanas (denominada "agua del grifo")
cualquiera que sea su composición química inicial. Además es
previsible utilizarla directamente al nivel de la instalación de
incineración de las basuras domésticas con el fin de, sobre todo,
aprovechar el aporte calorífico generado por la combustión de los
desechos. Por otra parte, la aplicación del procedimiento no
requiere adición alguna de reactivos químicos especiales.
La fracción líquida, es decir las aguas de
lavado, deberá ser recogida y no derramada en el estado en el medio
natural pues contiene en el estado disuelto metales pesados y las
sales (cloruros y sulfatos) transferidas, perjudiciales al medio
ambiente. Conviene, por lo tanto, considerar esta solución usada de
lavado en consecuencia. Pero estos aspectos, a los que el actual
Solicitante ya ha podido aportar respuestas por otra parte (véase,
por ejemplo, el documento
FR-A-01.09058 o el
FR-A-02.00950), se sitúan fuera del
marco preciso del presente invento.
Éste será mejor comprendido, y otros aspectos y
ventajas se verán mejor, a la vista de la descripción que sigue de
un ejemplo de realización en referencia a la figura única aneja que
muestra un esquema funcional del tratamiento.
Esta instalación se compone, una a continuación
de la otra en el sentido de circulación de los materiales que hay
que tratar, de una unidad de mojado calentadora 1 seguida por una
unidad de lavado 2.
La unidad de mojado calentadora 1 comprende una
cubeta mezcladora 5 dotada de un medio de agitación 3 seguido por
una cuba autoclave de maduración 6 con pared metálica calentadora
por resistencia eléctrica 4 y cerrada por una tapa hermética 7. Una
célula de conductancia 8 está igualmente dispuesta para medir
permanentemente la conductancia eléctrica del material en la cuba 6
y compararla con un valor de consigna predeterminado representativo
de la consistencia de la pulpa C cuando se ha transformado en una
pasta al término de la fase de maduración.
La unidad de lavado 2 se compone de una cubeta
de lavado 9 (o lo más a menudo, de un conjunto de cubetas sucesivas
de las que se considerará que sólo la última está representada en la
figura). A la salida de la cubeta de lavado está montado, en este
orden, un conductímetro 10 para el seguimiento de la salinidad de
las aguas de lavado (concentración en cloruros o en iones alcalinos
sodio o potasio) seguido por una válvula de dos vías 11 y un
separador centrífugo sólido/líquido 12 que permite recuperar la
fracción sólida al término del tratamiento. La válvula 11 trabaja
en todo o nada como respuesta al valor de la conductancia medido por
el captador 10 para permitir el reciclaje del flujo de pulpa en la
cubeta 5 (o en una cubeta de lavado más aguas arriba si se utiliza
un conjunto de cubetas en cascada) para proseguir el lavado si el
nivel de salinidad es todavía demasiado elevado, o el envío del
flujo al separador líquido/sólido 12 en el caso contrario. Se tendrá
en cuenta la presencia ventajosa de un bucle de recirculación del
agua constituido por un evaporador-condensador 13
montado en la salida de la fracción líquida del separador 12, y cuyo
papel es, como se comprende, recuperar en circuito cerrado el agua
clara para su utilización en el lavado.
Los refiom que hay que tratar A se introducen en
estado dividido, preferiblemente previamente quemados en granos
finos, en la cuba de mojado 5, en la que con la ayuda de un agitador
mecánico 3, son mezclados con una solución acuosa B, que puede
ventajosamente ser simplemente agua clara. Se pretende en esta fase
a que el material sólido esté simplemente embebido en agua y forme
una suspensión densa y homogénea en la fase líquida. Como ya se ha
dicho, la cantidad relativa de agua de mojado que hay que introducir
debe por tanto ser suficiente para, no solamente compensar el agua
de hidratación que inevitablemente será consumida por los refiom,
sino para producir una mezcla justa bastante fluida para poder ser
fácilmente movida por el agitador mecánico 3. De esta forma, el
agua de mojado B es añadida en la cuba 5 según una relación ponderal
líquido/sólido de por lo menos 1/1, preferiblemente entre 2/1 y
5/1, pero sin tener que ir más allá de 10/1 más o menos
independientemente de la naturaleza de los refiom A que hay que
tratar.
Después de la mezcla, la pulpa densa C así
producida es transferida a la cuba 6 para un período de maduración
en caliente, a 110ºC, durante 24 horas. Bien entendido, la cuba de
mojado 5 podría perfectamente hacer el papel de cuba de maduración
6, si estuviera dotada, por lo tanto, de los equipos necesarios.
Al término de esta maduración, realizada sin
pérdida de agua (el recinto 6 permanece cerrado y estanco durante
todo este período), la pulpa C se transforma naturalmente en una
pasta consistente D. La modificación reológica marcada del
material, al igual que la modificación correlativa de color, que
acompañan esta transformación permiten reconocer fácilmente el fin
del período de maduración. Un seguimiento de la conductancia en el
seno de la pulpa con la ayuda de la célula de medición en continuo
8 permitirá, si es preciso, facilitar la determinación del final de
la maduración. La curva de la conductancia presenta, en efecto, en
su parte terminal la forma clásica de una "S" en la zona
central con punto de inflexión seguido de un tramo horizontal de
estabilidad. También, el cálculo de desviación entre dos medidas
sucesivas permitirá reconocer la terminación de la transformación
reológica de la pulpa C en pasta D, cuando estas desviaciones estén
permanentemente a este lado de un valor de consigna que está dado
previamente como representativo de la estabilidad en el tiempo de la
conductancia de la pulpa.
Una vez formada, la pasta D es introducida en la
unidad de lavado 2. Ésta, constituida por un conjunto de cubetas de
lavado montadas en cascada, dotadas cada una en la salida de un
separador líquido/sólido por centrifugación y que reciben, por otra
parte, una solución de lavado J, que puede ventajosamente ser
simplemente agua. Un conjunto que puede llegar hasta cuatro cubetas
debe poder satisfacer las necesidades de lavado más exigentes. Bien
sea realizada en bucle en una cubeta única 9, tal como se muestra en
la figura, o secuencialmente con la ayuda de cubetas en cascada, la
lixiviación se realiza globalmente en una relación líquido/sólido
total de por lo menos 50/1 aproximadamente expresada en peso. En
cambio, es inútil e incluso no recomendable ir más allá de 500/1.
Una relación situada entre 100/1 y 300/1 parece expresar las
condiciones de funcionamiento óptimas para los refiom
habituales.
Una separación sólido/líquido final 12 en la
suspensión E obtenida al término del lavado permite extraer la
fracción sólida inerciada F con objeto de su aprovechamiento como
fino de batiduras de categoría V, aplicable en técnicas de
carreteras sobre todo. El lavado llega a su fin, mandado, como se ha
visto, por el par conductímetro 10 -válvula de distribución 11,
cuando el valor medido de la concentración de aniones cloruro, por
ejemplo, haya alcanzado a la baja un valor de consigna
preestablecido.
Se puede preferir realizar esta separación
sólido/líquido final 12 en un filtro-lavador, tal
como un filtro de bandas, para filtrar por succión al máximo la
fracción sólida que hay que recuperar de su líquido intersticial
cargado de especies solubles. La fracción líquida salina G se recoge
a fin de ser tratada posteriormente.
No obstante, antes de proceder a tal tratamiento
complementario, será ventajoso, de acuerdo con una variante
preferida de aplicación del invento, de acondicionar el lixiviado G
en una salmuera H, de fase líquida más densa, por lo tanto menos
voluminosa para tratar. A este fin, la fracción líquida G, con un
gran contenido de sales, es llevada a la unidad de desalinización
13. Esta unidad puede estar constituida por un equipo de C.M.V.
(Compresión Mecánica de Vapor) del comercio, que comprende a
continuación un evaporador en vacío 15 que produce un residuo
líquido denso H y un condensador 16 que suministra un agua
purificada I disponible de nuevo a través de una válvula de
recirculación 17 que permite dirigirla bien hacia la unidad de
mojado, o hacia la unidad de lavado 2. La salmuera H permite
entonces, por ejemplo, ser tratada según las técnicas conocidas de
estabilización/consolidación de los refiom con los ligantes
hidráulicos a fin de su almacenamiento como desecho.
Un resultado similar puede obtenerse por medio
de una unidad 13 formada por membranas de nanofiltración que
comienzan a aparecer en el comercio.
El ejemplo con cifras que viene más adelante
muestra los resultados de las pruebas de lixiviación de acuerdo con
la norma de precipitado por sales NF X 31-210 sobre
refiom previamente tratados por el procedimiento del invento a
escala de laboratorio. Los resultados esenciales están consignados
en la tabla dada más adelante.
Dos muestras, de 200 g cada una, de refiom en
bruto suministrado en estado de polvo han sido así tratadas. La
muestra 1 procede de un refiom que ha sufrido un tratamiento con
lechada de cal a la salida del filtro de manga de la fábrica de
incineración que lo ha producido, lo que le confiere un carácter
sensiblemente más básico todavía que el de la muestra 2 salida de
un electrofiltro y que no ha sufrido este tratamiento posterior con
lechada de cal. Aunque de composiciones químicas diferentes, las dos
muestras han estado sometidas al mismo protocolo operativo, que se
ha descrito ahora.
Cada muestra se mezcla primeramente con agua de
mojado (agua del grifo) en una relación líquido/sólido (L/S) de
2/1, y la pulpa formada es llevada a 90ºC durante 24 h, período de
maduración necesario para la transformación de la pulpa en pasta a
esta temperatura. A continuación, en la segunda etapa del
tratamiento, cada muestra pastosa es separada en dos partes
iguales, (a) y (b), para someterlas cada una a una secuencia
diferente de tres lavados sucesivos con agua clara del grifo, como
se ha indicado en las columnas 2 y 3 de la tabla, durando cada
secuencia 24 h. La secuencia del tipo (a) está caracterizada por
tres lavados sucesivos equivalentes realizados cada uno con una
relación L/S idéntica igual a 100/1, o sea en total 300 kg de agua
por 1 kg de refiom. La secuencia de tipo (b) se caracteriza por dos
lavados iniciales equivalentes llevados cada uno con una relación
L/S de 10/1 y seguido por un lavado terminal con una relación L/S de
100/1, o sea en total 120 kg de agua por 1 kg de refiom.
Después de secado, cada residuo sólido recogido,
representativo de los refiom estabilizados tales como salidos del
tratamiento según el invento, se le aplica una lixiviación forzada
según el procedimiento normalizado identificado anteriormente antes
de ser analizado. Los resultados de los análisis están consignados
en las columnas 4 y siguientes de la tabla que se da más
adelante.
Por razones prácticas propias de las condiciones
de funcionamiento del laboratorio, las pruebas han sido realizadas
sobre cantidades unitarias de producto lixiviado seco de 15 g. Se
recuerda que para ser clasificados como batiduras aprovechables de
categoría V, los refiom lixiviados deben producir un lixiviado cuya
cantidad es especies disueltas, llevada de nuevo a 1 kg de refiom,
debe ser inferior a 1,5 mg/kg para el cromo hexavalente, a 10 mg/kg
para el plomo, a 10.000 mg/kg para los aniones sulfatos, y la
pérdida de masa de los residuos sólidos debe ser inferior al 5%.
Por lo tanto, se puede constatar que los dos
tipos 1 y 2 de REFIOM probados entran los dos claramente en la
categoría de las batiduras aprovechables cuando la secuencia de
lavados de la segunda etapa del procedimiento del invento es del
tipo (b). Para el tipo (a), el criterio de la pérdida de masa máxima
se cumple siempre, igualmente que el del contenido máximo de plomo
del lixiviado, pero el contenido de cromo es excesivo para la
muestra 2 y por tanto debe ser todavía bajado antes de la validación
para un aprovechamiento en el marco del invento.
Estos resultados muestran por otra parte que una
secuencia de tipo (b), es decir menos agua primero a razón de un
lavado con una razón L/S de 10/1, repetida una vez, seguida por un
lavado terminal con una razón de 100/1, produce los resultados
esperados, e incluso mejores que los de la secuencia de tipo (a) en
lo relativo al cromo, y esto con un consumo de agua relativo
reducido en más de la mitad.
Como ya se ha subrayado, el invento encuentra
una aplicación privilegiada en el campo del tratamiento de los
refiom, para el que ha sido además concebido inicialmente. Sigue
siendo, sin embargo, aplicable de forma general a todos los
residuos de procedimientos térmicos que contienen sales y/o metales
pesados que los hacen no estabilizados o evolutivos en el estado,
por lo tanto lixiviables de forma natural, como por ejemplo las
cenizas volantes y batiduras de las centrales térmicas de carbón,
ciertos polvos o escorias de la metalurgia, o los residuos de
incineración de los desechos municipales e industriales (batiduras,
cenizas...) distintos de los refiom.
Es evidente que el invento no se limita al
ejemplo de realización descrito anteriormente, sino que se extiende
a múltiples variantes o equivalentes en la medida en la que es
respetada su definición que dan las reivindicaciones anejas.
En particular, el término "agua" o "agua
clara" utilizado aquí para calificar el líquido de mojado, como
el de lavado, debe entenderse no solamente como que puede ser del
agua dulce natural (ríos, lagos... o "del grifo") sino también
cualquier solución de lavado acuosa destinada al lavado de los
materiales en la medida, bien entendido, en la que no es portadora
de las especies contaminantes que se quiere extraer de los
refiom.
Igualmente, la magnitud física de la pulpa a la
que hay que atenerse para ayudar al operador a detectar la
formación de la pasta que marca el fin de la fase de maduración no
es necesariamente la conductancia. Otras magnitudes evolucionarán
con el tiempo hacia una estabilización de su valor medido, como por
ejemplo la viscosidad, y en este aspecto un viscosímetro del
comercio podrá totalmente sustituir a la célula de conductancia 8
prevista al nivel de la cuba de maduración 6.
Por lo demás, se debe tener en cuenta que si el
invento ha sido concebido para el tratamiento de los refiom, no es
menos aplicable a muchos otros desechos análogos portadores de
metales pesados lixiviables en medios naturales como, por ejemplo,
los residuos de centrales térmicas de carbón (cenizas volantes,
batiduras...) o las de la metalurgia (escorias, gases de acería
eléctricos, etc...).
Claims (11)
1. Procedimiento hidrometalúrgico de tratamiento
en medio acuoso de los desechos industriales especiales que
contienen metales pesados y sales, tales como los subproductos de
incineración de combustibles diversos, sobre todo los refiom, que
comprende una operación de lavado al término de la cual se recoge la
fracción sólida cuando responde a las exigencias deseadas de no
nocividad para el medio ambiente, que le permiten ser aprovechable
industrialmente, caracterizado porque, previamente a esta
operación de lavado, los desechos son aprovisionados en forma
dividida, son mojados hasta conseguir una pulpa acuosa espesa que se
deja madurar en caliente para la formación de una pasta por
transformación reológica natural de la pulpa, siendo después
sometida la pasta así obtenida a la operación de lavado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la operación de mojado se realiza por
mezcla con un líquido añadido en una relación líquido/sólido que no
excede de 10/1 en peso.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la maduración de la pulpa se realiza a
una temperatura de 30ºC por lo menos.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la operación de lavado se realiza
utilizando relaciones líquido/sólido superiores a 50/1 en peso.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, ó
3, caracterizado porque la operación de mojado se realiza con
agua.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, 4 ó
5, caracterizado porque la operación de lavado se realiza en
agua.
7. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 6,
caracterizado porque la operación de lavado se realiza en
varias secuencias repetitivas de lavado.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, 6 ó
7, caracterizado porque la operación de lavado se realiza
con una relación líquido/sólido que no excede de 500/1 en peso del
total.
9. Instalación para la aplicación del
procedimiento según la reivindicación 1, que comprende una unidad de
lavado (2), caracterizada porque dicha unidad de lavado está
precedida por una unidad de mojado (1) provista de medios de mezcla
(5) y de medios de calentamiento (6).
10. Instalación según la reivindicación 9,
caracterizada porque dicha unidad de lavado (2) comprende por
lo menos una cubeta de lavado (9) provista en la salida de una
válvula de recirculación (11) precedida de un seguidor de salinidad
(10).
11. Instalación según la reivindicación 9,
caracterizada porque comprende igualmente, montado en la
salida de la fracción líquida de dicho separador líquido/sólido
(12), un desalinizador (13) que forma un bucle de recirculación.
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