ES2233331T3 - Recuperacion y utilizacion de los lodos contenidos en las aguas residuales de la industria ceramica. - Google Patents

Abstract

Recuperación y reutilización de los lodos procedentes de las industrias cerámicas, que sometidos a un proceso de atomización, pueden ser utilizados como materia prima en la formulación de engobes, esmaltes o pastas cerámicas. Los lodos son sometidos a un proceso de atomizado, donde son eliminadas las substancias volátiles y las impurezas sólidas. La aplicación directa de tal proceso es la recuperación y reutilización de los lodos cerámicos y la solución técnica al problema que presentan estos lodos como residuos tóxicos, dado que mediante la técnica descrita se inertizan al ser reincorporados como materias primas. Las reivendicaciones son la técnica de recuperación de los lodos por atomizado, la incorporación posterior del producto resultante en la formulación de esmaltes o pastas cerámicas que conlleva la inertización de los mismos.

Description

Recuperación y utilización de los lodos contenidos en las aguas residuales de la industria cerámica.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere al sector cerámico.

Antecedentes de la invención

Son conocidas incorporaciones de residuos de esmaltes en estado líquido en bases y engobes. Así mismo también es conocida la importancia de residuos sólidos procedentes de los azulejos en la preparación de composiciones de arcilla para fabricación del soporte cerámico y, recientemente, la incorporación de aguas residuales en el proceso de molienda para la fabricación de pastas cerámicas, pero todas ellas siempre en porcentajes mínimos, dado el alto contenido de contaminantes tanto sólidos como líquidos y la irregularidad de su caracterización.

Descripción de la invención

En todos los procesos de fabricación de baldosas cerámicas se generan lodos residuales, estos lodos y su correcta eliminación son actualmente uno de los problemas medioambientales más importantes ligados a la fabricación de baldosas cerámicas, puesto que en el sector cerámico español, no se dispone en la actualidad, de instalaciones capaces de eliminar adecuadamente estos residuos.

Las aguas residuales de un proceso de fabricación y esmaltado de baldosas cerámicas suelen presentar una serie de características comunes tales como:

Contienen metales precedentes de la limpieza de líneas y molinos, tales como boro, aluminio, plomo, hierro y zinc.

Tienen una gran cantidad de sólidos en suspensión, en su mayor parte construidos por materiales arcillosos y restos de fritas.

Tienen sales en disolución como sulfatos, cloruros y fluoruros.

Si procedemos a una caracterización mediante análisis químico de las aguas residuales procedentes de un proceso de esmaltado de piezas cerámicas, sin tratamiento de depuración, y comparamos los resultados con la caracterización indicativa de las principales fritas base, obtenemos compatibilidad total.

Por tanto se puede constatar que los lodos procedentes de la fabricación de baldosas cerámicas están formados principalmente por restos de esmalte. Estos lodos presentan obviamente una composición química similar a la de los esmaltes utilizados en la actualidad, estando además constituidos fundamentalmente por una fase vítrea, con la sola presencia de silicato de zirconio y cuarzo como fases cristalinas.

Así mismo se puede definir un engobe como una composición terrosa vitrificable lo suficiente como para poder adherirse al soporte y no quedar porosa.

Esta composición se viene utilizando generalmente para cubrir los efectos producidos por la desgasificación de sustancias volátiles, como CO_{2} o SO_{2} del soporte o para impedir que la sustancia contaminante presente en el soporte contamine el esmalte aplicado sobre el mismo.

Con el fin de generalizar la utilización de estos residuos y no limitar su uso debido a su irregularidad en el contenido de componentes, así como el alto contenido de sustancias volátiles y sólidos no deseados, el titular de la presente invención desarrolló un procedimiento, por el cual los lodos cerámicos contenidos en las aguas residuales de las empresas cerámicas, son susceptibles de ser manipulados y utilizados en la elaboración de esmaltes tales como en el de pastas. La vitrificación o producción de nuevos materiales cerámicos a partir de residuos constituye una tecnología competitiva que no solo reduce el volumen de ocupación de un residuo inertizándolo, sino que lo puede convertir en un producto comercializable.

Así, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un producto que se puede emplear como materia prima en la formulación de, e incorporación del mismo en, esmaltes, engobes, fritas o pastas cerámicas, que comprende:

a)

preparación de una suspensión homogénea de los lodos contenidos en las aguas residuales de la industria cerámica, conteniendo dichas aguas residuales restos de esmaltes y engobes o fritas; y

b)

atomización de dicha suspensión.

La preparación de una suspensión de los lodos contenidos en las aguas residuales comprende las siguientes etapas:

a)

agitación continua en balsas, con el fin de suspender las partículas de los lodos

b)

decantación de la suspensión, y

c)

cribado de los lodos contenidos en la suspensión obtenida en b)

El procedimiento consiste en someter las aguas residuales procedentes de la industria cerámica a un proceso de homogeneización mediante agitación continua en balsas, procediéndose al mismo tiempo a una desodorización mediante aplicación de aire. Una vez conseguida la homogeneidad se concentra por decantación para poder ser atomizada con unos rendimientos óptimos. La operación de atomizado comienza con el cribado de la suspensión agua-lodos, con el fin de eliminar partículas no deseadas formadas tanto por impurezas como por partículas excesivamente reactivas; esta suspensión cribada se proyecta mediante bombas al interior del atomizador, donde se produce una doble operación, por un parte la evaporación del agua y volátiles y por otra la concentración de las minúsculas partículas sólidas que contenía la suspensión en granos esféricos y huecos que son precipitadas en forma de polvo y almacenadas para posteriormente poder ser utilizadas como parte integrante de la formulación de engobes y fritas o bien como aporte en la preparación de pastas.

El producto que puede obtenerse por el procedimiento citado anteriormente se puede usar como materia prima en la formulación de e incorporación del mismo en, esmaltes, engobes y fritas, y en la formulación e incorporación del mismo en pastas cerámicas.

Modo de realización y aplicación industrial

Procedemos con aguas residuales provenientes de los procesos de fabricación de baldosas cerámicas, con elevados contenidos en materia sólida en suspensión en su mayor parte minerales arcillosos y fritas. Estos residuos se transportan mediante cubas autorizadas hasta la planta de proceso, donde de depositan en balsas con una capacidad suficiente para poder conseguir una mezcla lo más homogénea posible al mismo tiempo que garanticen una alimentación regular a la instalación de atomización. Estas balsas están dotadas de un sistema de agitación con el fin de conseguir una mayor homogeneidad de la suspensión mediante un sistema de aireación por difusores que además de agitar las aguas, favoreciendo la aireación de las mismas con lo que se consigue una mejor oxidación de la materia orgánica y de los compuestos oxidables. Esto disminuye los problemas originados por la putrefacción de las aguas. Posteriormente re realiza un proceso de concentración mediante coagulación y sedimentación suficiente debido a que la mayoría de los metales se encuentran en forma coloidal y es difícil su precipitación. Este equilibrio se rompe mediante la adición de coagulantes. Esta operación es necesaria para alcanzar rendimientos óptimos en el proceso de atomizado, desde el punto de vista energético, ya que los lodos resultantes pueden ser procesados de forma controlada. La operación siguientes consiste en el cribado de estos lodos mediante vibrotamices con suficiente luz de malla que puedan retener las impurezas aún presentes en dichos lodos, tanto desde el punto de vista cuantitativo como cualitativo. Los lodos una vez limpios de impurezas se inyectan mediante bombas de embolo o de membrana al interior de la cámara de secado del atomizador y se pulverizan mediante boquillas de doble flujo y pequeño diámetro. El fluido difuso es secado mediante inyección de aire caliente. El agua evaporada en el proceso de somete a un tratamiento de desempolvado en húmedo con el fin de garantizar que las emisiones de partículas sólidas a la atmósfera sean inferiores a las permitidas. El producto final es un polvo compuesto por gránulos huecos de composición ya indicada apto para poder ser integrado en la formulación de engobes y fritas, dada su pureza y homogeneidad, en proporciones que dependerán de las condiciones demandadas a estas materias.

Claims (7)

1. Procedimiento para la preparación de un producto que puede emplearse como materia prima en la formulación de, e incorporación del mismo en, esmaltes, engobes, fritas o pastas cerámicas, que comprende:

a)

preparación de una suspensión homogénea de los lodos contenidos en las aguas residuales de la industria cerámica, conteniendo dichas aguas residuales restos de esmaltes y engobes o fritas; y

b)

atomización de dicha suspensión.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la preparación de una suspensión homogénea de los lodos contenidos en las aguas residuales comprende las siguientes etapas:

a)

agitación continua en balsas, con el fin de suspender las partículas de los lodos

b)

decantación de la suspensión, y

c)

cribado de los lodos contenidos en la suspensión obtenida en b)

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, que comprende las siguientes etapas:

a)

agitación continua en balsas, con el fin de suspender las partículas de los lodos

b)

decantación de las aguas residuales,

c)

cribado de los lodos contenidos en la suspensión obtenida en b), y

d)

atomización de la suspensión obtenida en c).

4. Procedimiento según las reivindicaciones 2 y 3, en el que la agitación de la etapa a) se produce por medio de un sistema de aireación consistente en difusores.

5. Producto obtenido por los procedimientos definidos en las reivindicaciones 1 a 4.

6. Uso del producto obtenido según el procedimiento definido en las reivindicaciones 1 a 4, como materia prima en la formulación e incorporación del mismo en esmaltes, engobes y fritas.

7. Uso del producto obtenido según el procedimiento definido en las reivindicaciones 1 a 4, como materia prima en la formulación e incorporación del mismo en pastas cerámicas.