Evaluación de los métodos de hidrometalurgia, pirometalurgia y estabilización solidificación en el tratamiento de lodos procedentes de plantas de aguas residuales de procesos de cromado

Abstract

En el presente trabajo se evaluaron tres diferentes procesos para el tratamiento de lodos provenientes de plantas de tratamientos de aguas residuales industriales de procesos galvánicos, con altos contenidos de metales como Cu, Cr y Ni; teniendo en cuenta aspectos como la reducción en la toxicidad del lodo, la no generación de subproductos, y la valorización que se les pueda dar. El primero fue el proceso de estabilización solidificación, en el cual se usó arcilla roja para la preparación de baldosas cerámicas; se evaluaron el contenido de lodo en la arcilla 0%, 1%, 5% y 10%, y la temperatura máxima de cocción 1120°C y 1190°C. A las probetas obtenidas se les realizó la prueba estándar de la Enviromental Protection Agency - EPA 1311 para determinar su efectividad en la retención de los metales. Además se les evaluó las propiedades técnicas, mecánicas y microestructurales de las muestras cocidas. El segundo fue el proceso de la hidrometalurgia, en el cual se usó como agente de extracción ácido sulfúrico 1:1 usando una relación S/L 1/20, se dejó en agitación durante 24 horas y se separó la mezcla por filtración. A los extractos con los metales en dilución se les subió el pH a 5 y 10 con adiciones de NaOH al 30% m/v para precipitarlos y luego separarlos por filtración. El tercero y último fue el de la pirometalurgía, en el cual se usó un horno de inducción donde se fundió un acero de bajo carbono al cual se le adiciono el lodo seco, para su integración en el metal líquido. En este proceso se tuvieron problemas porque se perforo el crisol del horno, generando riesgo para el personal allí presente. Por tal motivo hubo que probar procesos que no implicaran adicionar el lodo dentro del crisol del horno. Como resultados se obtuvo que en el proceso de E/S la retención de los metales fue de más del 99% y se da por micro y macroencapsulado; En la hidrometalurgía la extracción de metales fue de más del 97%. Y en la pirometalurgía la agitación del metal fundido es vital para la integración del lodo.

Abstract. In this paper three different processes for the treatment of sludge from treatment plants for industrial wastewater of galvanic processes with high levels of metals such as Cu, Cr and Ni were evaluated; taking into account issues such as reducing the toxicity of the sludge, non-product generation, and the value that can be given. The first was the solidification stabilization process, in which red clay was used for the preparation of ceramic tiles; the sludge content in the clay 0%, 1%, 5% and 10%, and the peak firing temperature is 1120 °C and 1190 °C assessed. The obtained specimens was performed according to stándar of the Enviromental Protection Agency EPA 1311 to determine their effectiveness in retaining the metals. They were also evaluated properties techniques, mechanical and microstructural cooked samples. The second was the hydrometallurgical process, which was used as extractant sulfuric acid 1:1 using an S / L ratio 1/20, was allowed to stir for 24 hours and the mixture was filtered off. A extracts the metals in dilution were raised the pH to 5 and 10 with additions of NaOH 30% m / v to precipitate them and then separating them by filtration. The third and last was the pyrometallurgy, in which an induction furnace was used, where low carbon steel was melted to which was added dry sludge, for integration into the melted liquid. In the process there was problems because that the crucible of the furnace is pierced, causing danger to personnel present there. Therefore we had to try adding processes not involving the mud into the crucible. As results obtained in the process E/S metals retention was more than 99% and is given by micro and macroencapsulado; In hydrometallurgical metal extraction was more than 97%. In pyrometallurgy agitation of molten it is critical for integration sludge.