Utilización de ceniza volante y catalizador fcc gastado en la recuperación de cromo (iii) de los efluentes líquidos de las curtiembres

Abstract

El presente trabajo estudia la posibilidad de utilizar dos desechos sólidos industriales: la ceniza volante de TERMOPAIPA y el catalizador de equilibrio gastado (FCC) de ECOPETROL, en la remoción y recuperación de cromo de los efluentes líquidos de las curtiembres. La ceniza volante se sometió a dos tratamientos hidrotérmicos alcalinos para obtener estructuras zeolíticas de mejores propiedades, y el catalizador gastado se calcinó para eliminar el coque de su superficie. La caracterización de los sólidos que se obtuvieron luego de los tratamientos incluyó DRX, área BET y CEC. Se estandarizó un método colorimétrico para la determinación de cromo en solución y se implementó un diseño de experimentos del tipo superficies de respuesta para encontrar las condiciones óptimas de remoción. El absorbente más eficiente fue la ceniza volante tratada con la mayor concentración de NaOH, y sus condiciones óptimas de remoción de cromo fueron 36ºC, 58 minutos, pH de 5.9 y una relación sólido a solución de 31% p/v. En la reutilización se encontró que las dos cenizas volantes tratadas se saturan con 6 ciclos de uso, mientras que la ceniza original y el catalizador FCC se saturan en la segunda vez. La recuperación de cromo desde el absorbente se intentó con cuatro agentes desorbentes, de los cuales el mejor fue el H2SO4 0.6 M. Finalmente, las pruebas de campo realizadas demostraron que la eficiencia de la remoción disminuye por el efecto de otros contaminantes y que depende de la concentración inicial de la solución.

The present work studies the possibility of using two solid industrial wastes TERMOPAIPA's fly ash and ECOPETROL's alkaline hydrothermal treatments for obtaining zeolytic structures having better propierties; waste catalyser was calcined for eliminatin surface coke. Solids were characterised following treatment including DRX, BET area and CEC. A colorimetric method was standardised for determining chrome in solution; a response surface experimental design was implemented for finding optimum removal conditions. The most efficient adsorbent was fly ash treated with increased NaOH concentration; optimum condictions for removing chrome were: 58 minutes at 36ºC, 5.9 pH and 31% w/v solid removal. When reused, it was found that the two batches of treated fly ash became saturated following 6 cycles of use, whilst original ash and FCC Catalyser became saturated the second time they were used. Four de-absorbent agents were used for recovering chrome from adsorbent product H2SO4 0.6M being the best. Field trials showed that removal efficiency became reduced by the effect of other contaminantsm depending on the solution's initial concentration.