ES2535688B1 - Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes y briqueta obtenida por dicho procedimiento - Google Patents

Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes y briqueta obtenida por dicho procedimiento Download PDF

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Abstract

Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes y briqueta obtenida por dicho procedimiento, donde el procedimiento comprende las etapas de: preparación del lodo de decapante con rebajado de su humedad hasta valores comprendidos entre el 15% y 30%, tamizado y pelletizado del lodo de decapante desecado, mezcla de una proporción de lodo preparado comprendida entre el 70% y el 80% peso, y carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20% y el 30% en peso, y aglomerado en briqueta; mientras que la briqueta comprende: secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 5%-15%, en peso, aditivos acelerantes de la hidratación del secante en proporción comprendida entre el 0,5%-2%, en peso, carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20%-30%, en peso, y lodo de decapante en la proporción restante, en peso.

Description



DESCRIPCIÓN
Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes y briqueta obtenida por dicho procedimiento
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes, y a la briqueta obtenida por dicho procedimiento
10
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El decapado es un procedimiento de eliminación de óxido y cascarilla de la superficie metálica mediante soluciones acidas sin que se dañe la superficie metálica, utilizado en acerías.
15
Los ácidos utilizados fundamentalmente son clorhídrico y sulfúrico, a temperaturas de operación entre 60 y 80 grados.
Es necesaria la reposición del ácido según se va neutralizando, y el proceso continúa hasta que se alcanza el límite de solubilidad de cloruro ferroso en el ácido, momento en el que se agota el 20 baño y debe renovarse.
Adicionalmente se suelen añadir inhibidores para proteger la superficie metálica pura, lo que supone una mayor dificultad en el tratamiento de los lodos generados tras la depuración de los baños de proceso de decapado agotados 25
Los baños agotados contienen ácido residual, cloruros de hierro y zinc, aleantes de los aceros, y los inhibidores. Además pueden contener desengrasantes y grasas emulsionadas si el desengrasado se realiza en el baño de decapado también.
30
Además, la utilización de ácido clorhídrico puede suponer la existencia de metales pesados y/o metaloides
Los baños de decapado agotados son residuos peligrosos (LER 190813), y requieren tratamiento mediante gestor de residuos, tratamiento que suele incluir precipitación y neutralización. Diversos 35 tratamientos en estudio comprenden depuraciones físico químicas, entre las que se incluye la regeneración térmica del ácido clorhídrico, recuperación de metales (especialmente zinc) mediante electrolisis -que no resulta normalmente rentable y además precisa electrólisis por membrana para evitar la regeneración de cloro molecular con el consiguiente encarecimiento-, extracción por disolventes orgánicos, aún no viable económicamente, precipitación del cloruro de 40 zinc, tampoco rentable, etc
Por esta razón el tratamiento habitual de los lodos comprende su prensado, secado y granulación, antes de su reutilización o depósito en vertederos especiales. En esta reutilización no se contempla la reintroducción en los hornos de arco, debido a la propia humedad de los lodos. 45
Efectivamente, el grado de humedad en la materia a introducir en los hornos de arco es un factor crítico, ya que una humedad excesiva conlleva el riesgo de explosión, al pasar súbitamente el agua a estado gaseoso por el elevado gradiente de temperaturas. Por esta razón, los lodos deben recibir un tratamiento de secado para conseguir el secado conveniente para la fabricación. Este 50 tratamiento de secado ralentiza la producción de briquetas basadas en estos lodos de decapante,
con el inconveniente de que en el posterior embriquetado, que se realiza en proceso de fabricación de hormigón tradicional, implica nuevamente la adición de agua y el riesgo de sobrepasar el límite de humedad.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 5
El procedimiento de la invención sirve para la fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes de acerías, briquetas que son adecuadas para reintroducción en los hornos de arco como un elemento más de carga, para recuperar los metales pesados incluidos en las mismas, procedentes de los lodos de decapado. 10
Igualmente el alcance de la invención abarca a la briqueta obtenida por el procedimiento de la invención. Estas briquetas presentan una dureza mínima de 12MPa, y su utilización permite recuperar en un 80 y 90% los metales pesados contenidos en los lodos. Además, la utilización de la briqueta de la invención genera elementos favorables para espumar la escoria, lo que conlleva 15 un aumento en la vida del refractario y un menor contenido de metales en la escoria generada.
De acuerdo con la invención, el procedimiento comprende las etapas de:
-preparación del lodo de decapante con rebajado de su humedad hasta valores comprendidos entre el 15% y 30%, 20
-tamizado y pelletizado del lodo de decapante desecado,
-mezcla de una proporción de lodo preparado comprendida entre el 70% y el 80% peso, y carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20% y el 30% en peso, y
-aglomerado en briqueta.
25
El rebajado de la humedad realizado en la etapa de preparación del lodo de decapante comprende la adición de un secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 7,14% y el 18,75% en peso respecto al peso de lodo de decapante entrante, mientras que el secante/aglomerante a utilizar preferentemente será cal, y/o cementos.
30
Para acelerar la etapa de aglomerado en briqueta, la invención ha previsto la adición de aditivos acelerantes de la hidratación del secante/aglomerante, en proporciones comprendidas entre el 0,5% y el 2,5% en peso. La inclusión de estos aditivos, preferentemente silicatos y/o nitratos con la adición de superplastificadores basados en policarboxilatos y/o poliéteres, se realiza en la etapa de aglomerado en briqueta 35
Con este procedimiento se consigue ajustar el grado de humedad del lodo de decapante, antes del embriquetado, a los valores óptimos para realizar el embriquetado con una mínima o nula aportación de agua, consiguiendo por un lado evitar la ralentización en la producción de la briqueta, y por otro lado conseguir un grado de humedad máximo en la misma terminada del 15%. 40
La invención también ha previsto que la etapa de preparación del lodo de decapante adicionalmente comprenda la adición de polvo de acería en proporción comprendida entre el 0,714% y el 25% en peso respecto al peso de lodo de decapante entrante, previamente a la adición del secante/aglomerante y/o la adición de cascarilla de laminación en proporción 45 comprendida entre el 0,714% y el 31,25% en peso, previamente a la adición del secante/aglomerante.
La briqueta obtenida por el procedimiento de la invención, por tanto comprende:
comprende: 50
-secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 5%-15%, en peso,
-aditivos acelerantes de la hidratación del secante en proporción comprendida entre el 0,5%-2%, en peso,
-carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20%-30%, en peso, y
-lodo de decapante en la proporción restante, en peso,
5
siendo estas proporciones las finalistas, que serán las resultantes en la composición final de la briqueta de la adición de las proporciones de las diferentes sustancias en cada etapa del procedimiento de la invención, según se ha descrito. Por ejemplo, las proporciones de adición del secante/aglomerante en la etapa de preparación del lodo de decapante son mayores que en la proporción finalista, ya que en ésta quedan disminuidas o ponderadas en la constitución final por 10 la adición del carburo de silicio al lodo preparado.
Además, la briqueta obtenida tiene una humedad máxima de un 15%, una rotura a compresión mínima de 12MPa y una densidad aproximada de 1250±10%kgs/m3, cumpliendo a la perfección los parámetros necesarios para su introducción en hornos de arco 15
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
El procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes comprende las etapas de: 20
-preparación del lodo de decapante con rebajado de su humedad hasta valores comprendidos entre el 15% y 30%,
-tamizado y pelletizado del lodo de decapante desecado,
-mezcla de una proporción de lodo preparado comprendida entre el 70% y el 80% peso, y carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20% y el 30% en peso, y 25
-aglomerado en briqueta.
El secado de los lodos de decapante es necesario ya que su humedad es demasiado elevada para el embriquetado. Mediante la utilización de un secante/aglomerante se consigue la doble finalidad de rebajar el contenido de humedad del lodo, y de incluir el aglomerante que precisa el 30 embriquetado, si bien previamente a esto es necesario el tamizado para conseguir uniformizar el grado de humedad y la distribución del secante/aglomerante. Tras el tamizado se obtienen los pellets que serán embriquetados mediante la aplicación de presión.
El rebajado de la humedad realizado en la etapa de preparación del lodo de decapante 35 comprende la adición de un secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 10,3% y el 16,7% en peso respecto al peso de lodo de decapante entrante. Este secante/aglomerante preferentemente será cal, y/o cemento.
Adicionalmente se ha previsto la inclusión de una etapa de adición de aditivos acelerantes de la 40 hidratación del secante/aglomerante, en proporciones comprendidas entre el 0,5% y el 2,5% en peso, en la etapa de aglomerado en briqueta, lo cual acelerará el embriquetado. Estos aditivos acelerantes comprenden idealmente silicatos y/o nitratos con la adición de superplastificadores basados en policarboxilatos y/o poliéteres, que son reductores de agua, consiguiendo un mezclado con mínima adición de agua o sin adición de agua directamente, además del efecto 45 acelerante del embriquetado
También se ha previsto que la etapa de preparación del lodo de decapante adicionalmente comprenda la adición de polvo de acería en proporción comprendida entre el 0,714% y el 25% en peso respecto al peso de lodo de decapante entrante, previamente a la adición del 50 secante/aglomerante y/o la adición de cascarilla de laminación en proporción comprendida entre
el 0,714% y el 31,25% en peso, previamente a la adición del secante/aglomerante.
Por su parte, la briqueta de la invención, en su composición finalista comprende:
-secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 5%-15%, en peso,
-aditivos acelerantes de la hidratación del secante en proporción comprendida entre el 0,5%-2%, 5 en peso,
-carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20%-30%, en peso, y
-lodo de decapante en la proporción restante, en peso.
En la composición más ideal, comprenderá:
-secante/aglomerante en proporción del 10%, en peso, 10
-aditivos acelerantes de la hidratación del secante en proporción del 1%, en peso,
-carburo de silicio en proporción del 25%, en peso, y
-lodo de decapante en proporción del 64%, en peso.
El secante/aglomerante idealmente será cal y/o cementos, mientras que los aditivos acelerantes 15 comprenderán silicatos y/o nitratos con la adición de superplastificadores basados en policarboxilatos y/o poliéteres.
Adicionalmente, además, la briqueta de la invención puede comprender polvo de acería en proporción comprendida entre el 0,5% y el 20%, y/o cascarilla de laminación en una proporción 20 comprendida entre el 0,5% y el 25% en peso.

Claims (12)



  1. REIVINDICACIONES
    1.- Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes caracterizado porque comprende las etapas de:
    -preparación del lodo de decapante con rebajado de su humedad hasta valores comprendidos 5 entre el 15% y 30%,
    -tamizado y pelletizado del lodo de decapante desecado,
    -mezcla de una proporción de lodo preparado comprendida entre el 70% y el 80% peso, y carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20% y el 30% en peso, y
    -aglomerado en briqueta. 10
  2. 2.-Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes según reivindicación 1 caracterizado porque el rebajado de la humedad realizado en la etapa de preparación del lodo de decapante comprende la adición de un secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 7,14% y el 18,75% en peso respecto al peso de lodo de decapante entrante. 15
  3. 3.-Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes según reivindicación 2 caracterizado porque el secante/aglomerante se encuentra seleccionado entre:
    cal, y/o
    cementos. 20
  4. 4.-Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una etapa de adición de aditivos acelerantes de la hidratación del secante/aglomerante, en proporciones comprendidas entre el 0,5% y el 2,5% en peso, en la etapa de aglomerado en briqueta. 25
  5. 5.-Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes según reivindicación 4 caracterizado porque los aditivos acelerantes comprenden silicatos y/o nitratos con la adición de superplastificadores basados en policarboxilatos y/o poliéteres.
    30
  6. 6.-Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la etapa de preparación del lodo de decapante adicionalmente comprende la adición de polvo de acería en proporción comprendida entre el 0,714% y el 25% en peso respecto al peso de lodo de decapante entrante, previamente a la adición del secante/aglomerante. 35
  7. 7.-Procedimiento de fabricación de briquetas a partir de lodos de decapantes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la etapa de preparación del lodo de decapante adicionalmente comprende la adición de cascarilla de laminación en proporción comprendida entre el 0,714% y el 31,25% en peso, previamente a la adición del 40 secante/aglomerante.
  8. 8.-Briqueta obtenida a partir de lodos de decapantes caracterizada porque comprende:
    -secante/aglomerante en proporción comprendida entre el 5%-15%, en peso,
    -aditivos acelerantes de la hidratación del secante en proporción comprendida entre el 0,5%-2%, 45 en peso,
    -carburo de silicio en proporción comprendida entre el 20%-30%, en peso, y
    -lodo de decapante en la proporción restante, en peso.
  9. 9.-Briqueta obtenida a partir de lodos de decapantes según reivindicación 8 caracterizada 50 porque comprende:
    -secante/aglomerante en proporción del 10%, en peso,
    -aditivos acelerantes de la hidratación del secante en proporción del 1%, en peso,
    -carburo de silicio en proporción del 25%, en peso, y
    -lodo de decapante en proporción del 64%, en peso.
    5
  10. 10.-Briqueta obtenida a partir de lodos de decapantes según reivindicaciones 8 o 9 caracterizada porque el secante/aglomerante se encuentra seleccionado entre:
    cal, y/o
    cementos
    10
  11. 11.-Briqueta obtenida a partir de lodos de decapantes según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 caracterizada porque los aditivos acelerantes comprenden silicatos y/o nitratos con superplastificadores basados en policarboxilatos y/o poliéteres.
    12-Briqueta obtenida a partir de lodos de decapantes según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15 11 caracterizada porque adicionalmente comprende polvo de acería en proporción comprendida entre el 0,5% y el 20%,
  12. 13.-Briqueta obtenida a partir de lodos de decapantes según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 caracterizada porque adicionalmente comprende cascarilla de laminación en una 20 proporción comprendida entre el 0,5% y el 25% en peso.
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