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Capítulo 11:

 Tratamiento de los polvos de acería. Proceso de Waelz

Estos polvos, que antes se arrojaban a la atmósfera a través de la chimenea, perjudicando el ambiente laboral y geográ­fico, ahora se recuperan en las casas de humos. Una vez recuperados surge el in­terrogante de qué hacer con ellos. Inicial­mente, los polvos se depositaron en terre­nos propios o en depósitos de terceros. Luego surgió la posibilidad de reciclarlos externamente, a partir del aprovecha­miento de su contenido de óxido de zinc.

El reciclado interno también ha sido mo­tivo de desarrollos. Es más atractivo en las plantas que producen aceros inoxida­bles donde se recuperan cromo y níquel.

La forma de evacuación más natural, es decir el vertido de estos residuos, resulta cada vez más difícil, debido, de una parte a la protección del medio ambiente así como a los costes cada vez mayores, y a las capacidades cada vez más reducidas de los depósitos para vertidos especiales. Además, en el vertido se pierden cantidades considerables de hierro, zinc y plomo inutilizadas.

Existen métodos de solidificación e inertización de polvos de acerías en general, pero todos ellos están basados en el empleo masivo de cemento más un activador, los cuales son caros y aumentan grandemente el volumen del material producido, además de obtener productos de forma arcillosa y poco compacta, al llevarlo al lugar de su vertido encarece éste.

La primera solución probada fue la de recircular el polvo al mismo horno que lo produce. De esta manera, puede recuperarse hierro y pueden concentrarse gradualmente óxidos de metales no ferrosos en los humos, pero pronto se experimentaron mayores dificultades en las acerías, en la carga del horno y la recogida de humos, los consumos de energía resultaron ser superiores, y disminuyó la producción de los hornos, así que se considera que el procedimiento no es deseable por motivos económicos y, sobre todo, medioambientales.

Resumiendo, el polvo es inadecuado para ser reciclado debido al aumento del contenido no ferroso, que tiene un efecto perjudicial sobre el acero producido.

En esta situación, plantearse la recuperación del zinc contenido en los polvos de acería se presenta como una consecuencia lógica y como una necesidad, y esto es lo que se consigue mediante la utilización de la mejor tecnología disponible, con lo que se logra que el zinc vuelva al circuito de uso.

Los procedimientos utilizados actualmente para la recuperación de los metales pesados presentes en los polvos de procedimiento de EAF se basan en procedimientos pirometalúrgicos (Waelz, Plasmadust, etc.), procedimientos hidrometalúrgicos (Zincex, Ezinex, etc.) y combinaciones de éstos.

El denominado proceso de Waelz es el proceso más usado actualmente para el tratamiento de polvos de humos de acería que se han de someter al citado proceso hidrometalúrgico o pirometalúrgico. Dicho proceso se centra en la concentración de óxido de zinc de los polvos hasta obtener un nuevo óxido de zinc que se denomina óxido de Waelz. El óxido de Waelz contiene 54-56% de Zinc y, de hecho, es una mezcla consistente en óxido de zinc, óxido de plomo, otros óxidos de metales volátiles y, que, sobre todo, incluye la mayor parte del cloro y del flúor presente en los polvos, así como cualquier polvo de < 1 mm arrastrado por los gases de salida del horno. El proceso de Waelz se lleva a cabo en un horno rotativo inclinado en el que entra una mezcla de polvos y coque fino así como, si es necesario, aditivos tales como óxido de calcio y arena para conseguir el movimiento rotativo. Mediante la adición de una contracorriente de aire se generan reacciones de combustión - reducción - oxidación a una temperatura de 1250º C.

El proceso de Waelz ha revelado las siguientes desventajas:

(1).- Existe la posibilidad de aumentar la formación de dioxinas-furanos por la cantidad de cloro que contienen los polvos de acería de alimentación,

(2)- No elimina casi ninguna cantidad de cloro y flúor procedente de los polvos, lo que resulta en altos costes de mantenimiento, puesto que resulta necesario renovar los ladrillos refractarios dentro del horno rotativo debido a corrosiones graves producidas por el cloro y el flúor a temperaturas elevadas,

(3).- Se produce un gran impacto ambiental a la atmósfera producido por el elevado volumen de gases de combustión a la salida del horno rotativo, que resulta tan grave como el producido por el Horno Eléctrico de Arco, y

(4).- Tienen que llevarse a cabo tratamientos subsiguientes para eliminar cloro y flúor. Para ello, una posibilidad conocida es que el óxido de Waelz sea lixiviado junto con la solución de carbonato de sodio.

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