Desarrolla el Cideteq de México sistemas para tratar residuos metálicos peligrosos

El creciente desarrollo industrial ha generado mejoras a la humanidad, pero también problemas ambientales. Se crean contaminantes de manera diversa, dependiendo de las características de los procesos y del tipo de insumos y productos.

Uno de los problemas que enfrenta México actualmente es el tratamiento de los residuos que generan los diversos procesos industriales. La industria de la galvanoplastia produce recubrimientos metálicos (depósitos) que son aplicados sobre piezas plásticas o metálicas para mejorar sus propiedades superficiales como la resistencia al desgaste y a la abrasión, así como la protección contra la corrosión y mejora de la apariencia o, incluso, como recubrimientos múltiples.

Entre los metales usados para estos fines se encuentran el zinc, el estaño, el níquel, el cobre, el cromo, la plata, el oro y aleaciones diversas. El niquelado y el cromado son procesos de galvanoplastia ampliamente utilizados por las características proporcionadas por estos metales y constituyen operaciones importantes de la industria metal-mecánica.

Independientemente del material de recubrimiento que se trate, es necesario que la pieza a recubrir sea sometida a ciertas etapas de preparación y de acabado, antes y después del proceso de recubrimiento. La finalidad es conseguir las características adecuadas de funcionalidad y resistencia del objeto recubierto, que en ocasiones se ven afectadas cuando alguna de estas operaciones no se realiza de forma eficiente.

En los procesos de cromado y niquelado se producen desechos de estos metales (Cr, Ni),  los cuales representan un gran interés para ser recuperados. La industria de la galvanoplastia es una de las que originan mayor deterioro al medio ambiente por los metales e insumos químicos que utiliza y la generación de residuos sólidos, líquidos y gaseosos, ricos en metales pesados resultantes de los baños de depósitos, los cuales se descargan al alcantarillado. Estos tóxicos no biodegradables contaminan el agua, los suelos y alimentos, además algunos se consideran cancerígenos.

CARENCIA. Actualmente pocas empresas tienen medidas adecuadas de minimización y reciclaje de residuos. La mayoría de las empresas (especialmente las medianas y pequeñas) no han identificado, cuantificado, ni registrado sus residuos.

El principal residuo sólido que genera o que puede generar el sector es el de los lodos de los baños utilizados para obtener un recubrimiento metálico, desengrase, decapado (ataque con ácido a la superficie antes del depósito), enjuague y las plantas de tratamiento de residuos industriales líquidos.

Existe poca información reportada acerca de la recuperación de metales a partir de los sedimentos generados durante el proceso de recubrimiento, que contribuyen al total de residuos peligrosos producidos por estas industrias. En este sentido es importante desarrollar nuevas tecnologías de tratamiento para este tipo de residuos sólidos, que permitan revalorizar los metales contenidos en ellos tratando de disminuir los volúmenes de efluentes y los costos involucrados en su aplicación industrial.

En cuanto a regulación ambiental, a partir de la década de los ochenta se han impuesto límites más estrictos para las descargas de contaminantes. Actualmente el control de emisión de residuos generados en procesos de recubrimientos metálicos es de riguroso control en diversas partes del mundo, incluyendo México. Un ejemplo de ello es el EPER (European Pollutant Emission Register, por sus siglas en inglés), que es el Inventario Europeo de Emisiones, decretado por la Unión Europea (Directiva 96/61/CE), que obliga a las empresas europeas con operaciones de recubrimientos metálicos a registrar periódicamente las cantidades de emisiones que son descargadas al ambiente.

En México, contamos con el Registro de Emisión y Transmisión de Contaminantes (RETC) y la Cédula de Operación Anual (COA), herramientas con las que las empresas generadoras de residuos peligrosos (entre ellas el sector de galvanoplastia) deben registrarse como tales y reportar periódicamente el volumen de sus emisiones.

Con esto han surgido también estrategias medioambientales como la Producción Más Limpia, tanto en México como en países latinoamericanos (Ecuador, Colombia, Guatemala, Costa Rica, entre otros), donde se busca la minimización de residuos peligrosos, así como la disminución del impacto ambiental de sectores industriales como el de galvanoplastia.

El paso siguiente a la generación y disminución de residuos peligrosos es su disposición, donde generalmente está involucrada la instalación de sistemas de tratamiento de residuos que se encargan de la precipitación de metales en forma de lodos, que por su peligrosidad se depositan de forma controlada mediante un confinamiento.

SISTEMAS. Los métodos convencionales utilizados en la industria de la galvanoplastia para la reducción o reciclamiento de residuos se enfocan en operaciones para el mantenimiento de soluciones y reciclaje de agua de los enjuagues. Esto significa que la mayoría de las tecnologías de recuperación de metales se dirigen al tratamiento de soluciones (residuos líquidos).

Por el elevado costo, gran consumo de energía y residuos secundarios (en ocasiones más tóxicos) de algunas tecnologías de recuperación, se optó por la extracción gas-sólido para la recuperación de dichos metales, usando solventes orgánicos. Hay una tecnología emergente que conlleva los beneficios de ser más económica a mediano plazo, regeneración del solvente utilizado y una mayor recuperación del metal.

Los sistemas gas-sólido son utilizados desde hace tiempo en la metalurgia. En ellos, se tiene una muestra sólida a la que se le hace pasar un solvente en forma gaseosa, éstos reaccionan y forman un compuesto que contiene el metal de interés.

Esta técnica se ha sugerido como método aplicable para recuperación de metales a partir de residuos sólidos, debido a que este proceso puede alcanzar la extracción de metales de muestras complejas como: minerales, aceite, sedimentos, catalizadores, escorias y desechos industriales, etcétera, además de que los porcentajes de recuperación obtenidos son altos, en comparación con otras operaciones y procesos metalúrgicos. Los experimentos se realizan a partir de un compuesto orgánico volátil, que se hace pasar a través de una muestra sólida, reaccionando selectivamente con el metal y que posteriormente permite la recuperación del metal, es decir, su revalorización.

En la extracción gas-sólido, el uso del calor es importante debido a que la principal herramienta de selectividad del solvente sobre el metal a extraer está determinada por el empleo de temperaturas a las cuales el metal se volatiliza.

PROPUESTAS. En el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica S.C. (Cideteq) se trabaja en la recuperación de metales por diferentes métodos. En el caso del cromo y níquel se plantea un reactor  para  la  recuperación de metales en fase gas-sólido, utilizando solventes orgánicos en muestras sintéticas y reales tomadas de procesos de cromado y niquelado para recuperar los elementos por ser los metales que se encuentran en mayor cantidad. También se han estudiado las diferentes variables que pueden afectar el porcentaje de recuperación de metales como: peso de la muestra, volumen del solvente y temperatura de reacción.

De estos estudios se tienen dos trabajos de tesis de maestría (Q. Beatriz A. Rivera Escoto y I.Q. Adriana Franco Pérez). Los resultados obtenidos en la recuperación de metales en dichas muestras tienen buenos resultados: más del 50% de la recuperación de níquel, aunque para el cromo se baja, debido a la estabilidad de la estructura química formada con el solvente, lo cual lo hace más difícil de recuperar.

Por otro lado, se estudia la recuperación de zinc empleando un método de extracción líquido-líquido (sin uso de solventes orgánicos) mediante un sistema acuoso de dos fases (ATPS), el cual es un excelente método para recuperar metales, en particular para el zinc (85% de recuperación), en este proyecto se tiene asociado un trabajo de tesis de maestría (I.Q. Anahí Silva Sánchez).

Estos estudios se encuentran en desarrollo y se contempla un análisis de costo-beneficio, para que en el corto plazo pasar a nivel piloto para evaluar su efectividad, con el fin de implementar el sistema a nivel industrial.

Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica S.C.  e-mail: jtorres@cideteq.mx

 

http://www.cronica.com.mx/nota.php?id_nota=592110

 

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Una respuesta a “Desarrolla el Cideteq de México sistemas para tratar residuos metálicos peligrosos

  1. Julio César Romero Daza

    Muy bien, en este desarrollo deben incluir las Zeolitas Naturales para el tratamiento de aguas en la galvanoplastia y otras industria minero metalúrgicas. En Guayaquil-Ecuador monte una planta para el tratamiento de las aguas residuales cargadas con plomo en la fábrica de baterias Tecnova-Bosch. Pueden contar con la información técnica.Ver en la web: el universo zeomagic
    Ing. Julio César Romero D.
    zeomagic@hotmail.com
    Expertyo en Zeolitas Naturañles

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