MX2012000589A - Composicion mineral solida, procedimiento de fabricacion y uso de la misma para reducir los metales pesados de los gases de combustion. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una composición mineral sólida de metales pesados, en particular mercurio, en gas de combustión; a un procedimiento de preparación de dicho compuesto mineral sólido y al uso de éste para reducción de metales pesados, mercurio en particular, en gas de combustión, al poner en contacto el gas de combustión con el compuesto mineral sólido.

Description

COMPOSICIÓN MINERAL SÓLIDA, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y USO DE LA MISMA PARA REDUCIR LOS METALES PESADOS DE LOS GASES DE COMBUSTIÓN MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a una composición de reducción (abatimiento) de metales pesados en los gases de combustión (gases de humo), que contiene un compuesto mineral.

Los metales pesados, sobre todo el mercurio, son compuestos tóxicos, que están presentes en los gases de combustión, sobre tódo en estado gaseoso y cuya emisión está en general estrictamente reglamentada. Por el término "metales pesados" se entiende principalmente los metales que tienen una densidad superior a 5000 kg/m3, sobre todo los metales pesados más frecuentes, que por lo general han sido objeto de reglamentación, a saber el plomo, el cromo, el cobre, el manganeso, el antimonio, el arsénico, el cobalto, el níquel, el vanadio, el cadmio, el talio y el mercurio, de preferencia el plomo, el talio, le cadmio y el mercurio, en especial, el mercurio. Estos metales pueden presentarse en estado elemental o en forma iónica.

La reducción de metales pesados presentes en los gases de combustión se efectúa normalmente en el estado de la técnica mediante compuestos carbonados, por ejemplo carbones activos, coques de lignito o similares. La elección del o de los tipos de compuestos carbonados dependerá sobre todo de los valores reglamentarios, que estos tipos de contaminantes no deben superar.

En numerosas situaciones, en especial en el caso de plantas de incineración de residuos, las emisiones iniciales de ciertos metales pesados son superiores, algunas veces en gran medida, a la reglamentación en vigor, de modo que absolutamente necesario reducir, a veces de modo considerable, la cantidad de estos contaminantes. Un compuesto carbonado puede utilizarse ya sea tal cual, ya sea mezclado con un reactivo básico, en lecho fijo en forma granulada o por inyección en el gas en forma pulverulenta; las partículas sólidas se capturan en un sitio posterior, por ejemplo en un filtro textil, en el que se prologa su acción.

La eficacia de los compuestos carbonados para reducir los metales pesados ha sido reconocida de forma unánime. Sin embargo, el uso de estos compuestos carbonados en los gases de combustión presenta dos inconvenientes importantes: - el aumento del contenido de carbono orgánico total en el polvo presente en el momento de la expulsión del humo, dicho contenido de carbono está estrictamente reglamentado; - el riesgo de inflamabilidad, tanto más importante cuanto más elevada sea la temperatura de los gas a depurar.

Una mejora aportada por los expertos para resolver los problemas de ignición de los compuestos carbonados consiste en utilizarlos mezclados con sustancias ininflamables, por ejemplo la cal. Por desgracia, esta mejora ha reducido eficazmente los riesgos de ignición de los compuestos carbonados, pero no los ha eliminado por completo. En efecto, pueden seguir apareciendo puntos calientes, incluso a baja temperatura (por ejemplo 150°C), sobre todo en presencia de aire de infiltración en zonas, en las que se acumulan los compuestos carbonados.

Por ejemplo, en el documento US6582497 se describe una mezcla de compuesto alcalino, carbón y carbón impregnado con un compuesto halógeno para la reducción del mercurio en los gases de combustión. No obstante, este documento no da información alguna sobre el eventual dopaje de los compuestos minerales ni sobre su efecto en la reducción del mercurio de los gases de combustión.

En el documento US 2008/028932 se describe el uso de oxidantes, de preferencia el hipoclorito cálcico, con el fin de mejorar la reducción de mercurio de corrientes gaseosas. El hipoclorito cálcico se( añade en un punto anterior a la inyección del adsorbente y reacciona con este(último. Sin embargo, se sabe que el hipoclorito cálcico es un compuesto corrosivo, comburente y peligroso para el medio ambiente, con lo cual su utilización resulta muy problemática.

Por fin, en el documento WO 2007/053786 se describe el uso de cloruro o de otros oxidantes, que se añaden junto con el carbón antes de la combustión, esto provoca la oxidación del mercurio, que se convierte én una sal, y facilita su captura posterior.

Los compuestos carbonados son en general compuestos caros y el paso de utilización de dichos compuestos carbonados se integra difícilmente en un procedimiento completo de tratamiento de gases de combustión, que a menudo tienen que eliminar además los contaminantes nitrogenados. La eliminación de los óxidos de nitrógeno por vía catalítica se efectúa normalmente a una temperatura de gas superior a 200°C, en la que los compuestos carbonados pueden arder en presencia de oxígeno. Para la buena compatibilidad con el paso de procedimiento, en el que se emplean los compuestos carbonados, hay que alternar el enfriamiento de los gases de combustión con el calentamiento de estos últimos. Esto comporta una pérdida energética importante y un sobrecoste. Es, pues, difícil integrar los compuestos carbonados en un procedimiento de tratamiento de gases de combustión, dados los problemas de ignición que provocan estos compuestos.

En los documentos "ES 8704428" o "ES 2136496" y "Mercury removal from gaseous streams. Effects of adsorbent geometry" dé GIL, ISABEL GUIJARRO; ECHEVERRIA, SAGRARIO MENDIOROZ; MARTIN-LAZARO, PEDRO JUAN BERMEJO; ANDRES, VICENTA MU OZ, en la Revista de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (España) 90 (3), pp. 197-204, 1996, se menciona que es posible de liberar carbono por la reducción de metales pesados, en especial de mercurio, mediante el uso de azufre como reactivo. El azufre se deposita sobre un soporte mineral, por ejemplo un silicato natural. Estas formulaciones permiten paliar también los inconvenientes de los compuestos carbonados citados previamente. En este caso se considera el silicato como un soporte inerte con respecto al contaminante a reducir; este último se captura por reacción con el compuesto azufrado para formar en general un sulfuro.

Por desgracia, los silicatos funcionalizados con compuestos azufrados requieren una fabricación peligrosa, pesada y costosa, lo cual penaliza su utilización. Por ejemplo, en el documento ES 8704428 se describe la sulfuración de un silicato por reacción de oxidación de ácido sulfhídrico, en una proporción molar bien definida, con el fin de adsorber el azufre elemental sobre dicho silicato. La manipulación del ácido sulfhídrico, muy tóxico y extremadamente inflamable, es peligrosa y la proporción molar estricta, necesaria para evitar cualquier reacción de oxidación ulterior, es una limitación muy grande. En el documento "ES 2136496" se publica una enseñanza similar, en él se describe un procedimiento de sulfuración de silicatos naturales para retener los vapores de metales.

Otro ejemplo se ha descrito en el documento US 2007/0267343, que prevé la captura de partículas de metales pesados en fase acuosa en presencia de un compuesto complejante, de preferencia fósforo y en especial un fosfato. De esta manera, el complejo se forma entre el fosfato y el metal a capturar en fase acuosa, que presenta una solubilidad poco elevada y disminuye la liberación del metal en procedimientos de lixiviación naturales o inducidos, y/o en procesos de digestión de los humanos o de los animales. La fase acuosa, en la que se produce la reacción de complejación es, pues, esencial y este procedimiento no parece fácilmente aplicable a la reducción del mercurio en masa en de los gases de combustión por acción de un compuesto pulverulento.

En la patente EP 1732668 B1 se prevé el uso de compuestos minerales no funcionalizados, sobre todo la aloisita, para la reducción de metales pesados, en especial de mercurio. Sin embargo, la eficacia de la aloisita para reducir el mercurio parece limitada si se compara con' ciertos carbones activos, ya que "a priori" comporta una sobredosificación. Por otro lado, la reducción de los metales pesados mediante compuestos minerales no funcionalizados, como la aloisita, se efectúa por adsorción (exotérmica), por lo tanto su eficacia disminuye a medida que la temperatura aumenta.

La invención tiene por finalidad remediar los inconvenientes de la técnica anterior, aportando una composición como la mencionada en la introducción, que es sólida y en la que dicho compuesto mineral está dopado, con una sal halogenuro, a saber cuya superficie accesible a los gases de l combustión está cubierta parcial o totalmente con una sal halogenuro y se elige entre el grupo formado por la aloisita, los carbonates o hidróxidos de calcio o magnesio y los carbonates de sodio así como sus mezclas y derivados.

En efecto, se ha observado de modo muy inesperado1 y no previsible que este compuesto mineral dopado con un halogenuro en forma de sal permite una reducción muy eficaz de metales pesados, en un amplio intervalo de temperaturas, sobre todo en estado gaseoso, que ¡están presentes en los gases de combustión, utilizando un compuesto sólido enteramente mineral, cuya fabricación y utilización son sencillas y no peligrosas.

El efecto de esta composición según la invención en los grados de reducción de metales pesados es especialmente inesperado, porque la eficacia de reducción del compuesto mineral dopado no tiene comparación con la del compuesto mineral no dopado. En efecto, ciertas materias minerales sólidas, que no poseen una capacidad notable de reducción de metales pesados en estado no dopado y en especial que no poseen una porosidad significativa, como por ejemplo la cal apagada, presentan después del dopaje con una sal halogenuro según la invención una capacidad de reducción de metales pesados que puede ser muy superior a la de muchos compuestos carbonados, a pesar de estar considerados como los más adaptados a la reducción de metales pesados. Por otro lado, las materias minerales sólidas que ya tienen tendencia a la reducción de metales pesados, en especial del mercurio, como la aloisita, pueden ver multiplicada ' arias veces por diez su capacidad de reducción, después de haberse dopado con una sal halogenuro según la invención.

El compuesto mineral según la invención consiste, pues, en un soporte mineral, sobre todo sin capacidad notoria de reducción de metales pesados, asociado a un dopante halogenuro en forma de sal.

El compuesto mineral según la invención puede ser, pues,¡ la cal apagada, de la dolomita, la calcita y/o de la aloisita, a guisa de ejemplo.

Se entiende por «compuesto mineral dopado con una sal halogenuro» un compuesto mineral elegido entre el grupo formado por la aloisita, los carbonatos o hidróxidos de calcio o magnesio y los carbonatos de sodio así como sus mezclas y derivados, cuya superficie accesible a los gases de combustión está cubierta parcial o totalmente con una sal halogenuro.

La superficie accesible al gas comprende no solo la superficie externa de las partículas que constituyen el mineral sólido, sino también una parte o la totalidad de la superficie interna de estas partículas parcialmente porosas.

En una forma de modalidad ventajosa, dicha sal halogenuro es una sal halogenuro inorgánico, de modo que no se introduzcan compuestos carbonados adicionales en los gases de combustión.

El compuesto mineral dopado con una sal halogenuro contiene, referido a materia seca, del 0.5% al 20%, de preferencia del 1% al 15%, en especial del 1.5% al 10% en peso de sal halogenuro, porcentajes referidos al peso de la composición según la invención. La sal halogenuro puede ser un halogenuro alcalino o alcalinotérreo, sobre todo el NaCI, NaBr o Nal, KCI, KBr o Kl, CaCI2, CaBr2 o Cal2, MgCI2, MgBr2 o Mgl2, o incluso NH4CI, NH4Br o NH4I o una de sus mezclas.

De modo ventajoso, el compuesto mineral según la invención se presenta en forma pulverulenta, a saber que el tamaño de partícula es esencialmente superior a 1 pm y en su mayor parte (en más de 90%) es inferior a 1 mm, es decir, que las partículas tienen un d90 inferior a 1 mm.

Se entiende por d90 el valor interpolado de la curva de distribución de tamaños de partícula, en el que el 90% de las partículas tienen un tamaño inferior a dicho valor.

De manera inesperada, se ha podido poner de manifiesto que estos compuestos minerales dopados de este modo con una sal halogenuro permiten reducir con gran eficacia los metales pesados de los gases de combustión, sobre todo en estado gaseoso, en especial el mercurio y de modo muy especial el mercurio metálico Hg°.

Otras formas de modalidad del producto según la invención se indican en las reivindicaciones adjuntas.

La presente invención tiene también como objeto un procedimiento de preparación de una composición mineral sólida según la invención. Este procedimiento consta de los pasos siguientes: - alimentación de un compuesto mineral elegido entre el grupo formado por la aloisita y los carbonatos o hidróxidos de calcio o magnesio y los carbonatos de sodio así como sus mezclas - alimentación en una sal halogenuro y - poner en contacto dicho compuesto mineral y dicha sal halogenuro con formación de un compuesto mineral dopado con la sal halogenuro.

De modo ventajoso, dicha puesta en contacto del compuesto mineral y dicha sal halogenuro se realiza con agitación.

Tal como se ha mencionado anteriormente, en le procedimiento según la invención, la materia mineral sólida se elige de preferencia entre el grupo formado por la cal apagada, la dolomita, la calcita y/o la aloisita.

Dicho compuesto mineral alimentado presenta de preferencia una humedad comprendida entre 0.1 y 100 g/kg, de modo ventajoso entre 2 y 90 g/kg.

De modo ventajoso, la puesta en contacto puede realizarse a temperatura ambiente.

En una forma preferida de modalidad del procedimiento según la invención, dicha sal halogenuro está en forma líquida, en fase acuosa.

Además, dicho paso de puesta en contacto de dicho compuesto mineral y dicha sal halogenuro consiste de modo ventajoso en una pulverización de dicha sal halogenuro sobre dicho compuesto mineral, eventualmente con agitación.

En una forma de modalidad preferida alternativa del procedimiento según la invención, dicho paso de puesta en contacto de dicho compuesto mineral y dicha sal halogenuro es un remojo (inmersión) en! uno o varios pasos de dicho compuesto mineral en dicha sal halogenuro en fase líquida, eventualmente con agitación y eventualmente con pasos intermedios i de secado.

De preferencia, dicha sal halogenuro en fase líquida es una solución acuosa, que tiene un contenido de sal halogenuro comprendido entre el 1 % y el punto de saturación en sal de la solución, por ejemplo entre eí 1 % y el 35%, en especial entre el 5% y el 27%, de preferencia entre el 10% y el 27% en peso, porcentajes referidos al peso total de dicha solución. Conviene notar que una concentración baja de sal en la solución se traduce en una mayor dificultad de efectuar la mezcla y en un secado ulterior más laborioso. Por otro lado, la concentración de la solución está limitada por la solubilidad de la sal. La puesta en contacto de la sal halogenuro y del compuesto mineral se realiza de manera que se favorezca el reparto más homogéneo poóible de la sal halogenuro en la superficie externa, pero también la interna accesible del compuesto mineral.

De modo ventajoso, el procedimiento según la invención consta además de un paso de secado y/o de desaglomeración de dicho compuesto mineral dopado con la sal halogenuro, de preferencia en unas condiciones operativas (temperatura ambiente, tiempo de residencia, etc.) tales que el compuesto mineral dopado alcance una temperatura comprendida entre 60 y 200°C, en especial entre 75 y 170°C, con el fin de alcanzar una humedad residual de preferencia inferior a 100 g/kg, de modo ventajoso inferior a 50 g/kg.

Tal como se ha mencionado anteriormente, en el procedimiento según la invención, dicha sal halogenuro es de preferencia un halogenuro alcalino, un halogenuro alcalinotérreo o similar, elegido de preferencia entre el grupo formado por NaCI, NaBr, Nal, KCI, KBr, Kl, CaCI2, CaBr2, Cal2, MgCI2, MgBr2, Mgl2, NH CI, NH4Br o NH4I o sus mezclas.

Otras formas de modalidad del procedimiento según la invención se indican en las reivindicaciones adjuntas.

La presente invención se refiere además al uso de un compuesto mineral, como el descrito anteriormente, para la reducción de metales pesados, sobre todo en estado gaseoso, en especial de mercurio , y muy especialmente de mercurio metálico Hg°, que están presentes en los gases de combustión, poniendo en contacto los gases de combustión con la composición mineral sólida precitada y a un uso de una mezcla de reactivo básico y de dicha composición mineral sólida para el tratamiento de los gases de combustión.

El compuesto mineral dopado según la invención se pone, pues, en contacto con los gases de combustión a tratar, ya sea tal cual, ya sea en combinación con otra materia sólida, en especial mezclada con un agente básico utilizado habitualmente para la reducción de los gases ácidos de combustión, por ejemplo la cal o similares.

Por lo tanto, la modalidad de la composición mineral sólida según la invención solo necesita la obtención de un producto fácil de utilizar, de preferencia seco.

El uso del compuesto mineral dopado según la invención para la reducción de metales pesados consiste, pues, en la puesta en contacto de dicho compuesto mineral dopado, de preferencia en estado seco, realizada a una temperatura comprendida entre 70 y 350°C, sobre todo entre 1 10 y 300°C y de manera especialmente preferida entre 120 y 250°C. La posibilidad de trabajar en temperaturas próximas o superiores a 200°C, entre otros con la puesta en contacto, permite mantener una temperatura relativamente constante a lo largo del procedimiento de tratamiento de los gases de combustión y evitar o limitar los pasos de enfriamiento y de calentamiento consecutivos para la eliminación de los metales pesados y después la de los compuestos nitrogenados por catálisis.

De modo ventajoso, el compuesto mineral según la invención se utiliza en forma pulverulenta, a saber, el tamaño de las partículas es en su mayor parte (en más del 90%) inferior a 1 mm (dgo < 1 mm) y esencialmente superior a 1 pm. El compuesto mineral se inyecta seguidamente por medios neumáticos en la corriente gaseosa.

El uso del compuesto mineral dopado según la invención para la reducción de metales pesados en los gases de combustión se tiene que integrar con frecuencia dentro de un tratamiento completo de gases de combustión. Un tratamiento de este tipo consiste en un paso de eliminación de los contaminantes ácidos mayoritarios mediante la puesta en contacto de dichos gases de combustión con reactivos básicos. De manera general, los contaminantes ácidos mayoritarios de los gases de combustión comprenden los ácidos clorhídrico, fluorhídrico, los óxidos de azufre o incluso los óxidos de nitrógeno, sus contenidos emitidos en los gases de combustión antés del tratamiento se sitúan entre varias decenas y varias centenas de mg/Nm3; Cuando el uso del compuesto mineral dopado según la invénción para reducir los metales pesados de los gases de combustión se integra en un tratamiento completo de gases de combustión, entonces se emplearán reactivos básicos, por ejemplo, la cal, y dicho compuesto mineral dopado por separado o en forma de mezcla. En el último caso se consigue una ganancia desde el punto de vista de la inversión y del espacio, porque a raíz de ello se pueden realizar los dos pasos simultáneamente y en el mismo lugar.

Otras utilizaciones según la invención se mencionan en las reivindicaciones adjuntas.

Otras características, detalles y ventajas de la invención se desprenden de la descripción que sigue, a título no limitante y con referencia a los ejemplos.

La invención se describe seguidamente con mayor detalle mediante ejemplos no limitantes.

Los ejemplos de 1 a 9 y el ejemplo comparativo son ensayos a escala de laboratorio, según el procedimiento experimental siguiente. En el centro de un reactor cilindrico de 110 mm de longitud y 10 mm de diámetro interior se introducen aprox. 100 mg de compuesto mineral dopado con una sal halogenuro (ejemplos de 1 a 9 según la invención) o no dopado (ejemplo comparativo), de manera que formen un lecho homogéneo sobre lana de vidrio. Se hace pasar una corriente de nitrógeno que contiene 600 g/Nm3 de mercurio metálico (Hg°), con un caudal total de 2.8 10"6 Nm3/s a través de este lecho. Un detector VM-3000 de Mercury Instruments permite medir la cantidad de mercurio metálico a la salida del reactor. Antes de llegar al nivel del detector, el gas atraviesa una solución de SnC , con el fin de convertir en mercurio metálico la fracción eventual de mercurio presente en forma iónica. De este modo se mide la totalidad del mercurio. Este dispositivo permite evaluar la capacidad de reducción del mercurio con un sólido aplicando el principio de la curva de perforación (percée). La capacidad de reducción se expresa (pg de Hg)/g del sólido. En las tablas 1 y 2 se recogen los modos de obtención y la eficacia de reducción de mercurio que tienen los materiales de los ejemplos 1 a 7 y del ejemplo comparativo.

EJEMPLO COMPARATIVO Se introducen la aloisita o la cal disponibles, que son productos comerciales, en el reactor recién descrito. Se realiza una curva de perforación a una temperatura fija de 130°C. La capacidad de reducción de mercurio de esta aloisita y de esta cal, no dopadas, convencionales, en el dispositivo antes descrito es de 40 (pg de Hg)/g de aloisita y de 1 (pg de Hg)/g de cal, respectivamente.

EJEMPLO 1 Se realiza según la invención el remojo de una aloisita y de una cal similares a las del ejemplo comparativo. Se realiza este remojo por inmersión de la aloisita y la cal, respectivamente, en una solución acuosa de un contenido de 10% en peso de KBr, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se secan y se desaglomeran la aloisita húmeda y la cal húmeda dopadas de este modo en una estufa a una temperatura de 75°C, hasta alcanzar una humedad residual inferior a 50 g/kg. La cantidad de KBr depositada sobre la aloisita y sobre la cal después del secado es del 10% en peso, porcentaje referido al peso de la composición obtenida según la invención. La capacidad de reducción del mercurio de esta aloisita y de esta cal dopadas con KBr según la invención en el dispositivo antes descrito y funcionando en las mismas condiciones operativas que en el ejemplo comparativo, es respectivamente de 486 (pg de Hg)/g de aloisita dopada y 24 (pg de Hg)/g de cal dopada.

CUADRO 1 Resumen de ensayos en laboratorio - Cal EJEMPLO 2 Se realiza según la invención una pulverización de una aloisita similar a la del ejemplo comparativo. La pulverización se realiza a partir de una solución acuosa de un contenido del 27% en peso de KBr, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se pulveriza la solución sobre la aloisita con agitación mecánica, hasta obtener una humedad del 20%. Se seca y se desaglomera la aloisita húmeda dopada de este modo en una estufa a una temperatura de 150°C, hasta alcanzar una humedad residual inferior a 50 g/kg. La cantidad de KBr depositada sobre la aloisita después del secado es del 6% en peso, porcentaje referido al peso de la composición. La capacidad de reducción de mercurio de esta aloisita dopada con KBr es igual a 198 (pg de Hg)/g de aloisita dopada.

EJEMPLO 3 Se repite el ejemplo 2, pero con una solución de MgC del 27% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se pulveriza la solución sobre la aloisita con agitación mecánica, hasta obtener una humedad de 15%. La cantidad de MgCI2 depositada sobre la aloisita después del secado es del 6% en peso, porcentaje referido al peso de la composición. La capacidad de reducción de mercurio medida es igual a 326 (pg de Hg)/g de aloisita dopada.

EJEMPLO 4 Se repite el ejemplo 2, pero con una solución de MgBr2 del 27% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se pulveriza la solución sobre la aloisita con agitación mecánica, hasta obtener una húmedad de 15%. La cantidad de MgBr2 depositada sobre la aloisita después del secado es de 6% en peso, porcentaje referido al peso de la composición. La capacidad de reducción de mercurio medida es igual a 3140 (pg de Hg)/g de aloisita dopada.

EJEMPLO 5 Se repite el ejemplo 2, pero con una solución de CaCI2 del 27% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se pulveriza la solución sobre la aloisita con agitación mecánica, hasta obtener una humedad de 17%. La cantidad de CaCI2 depositada sobre la aloisita después del secado es del 6% en peso, porcentaje referido al peso de la composición. La capacidad de reducción de mercurio medida es igual a 215 (pg de Hg)/g de aloisita dopada.

EJEMPLO 6 Se repite el ejemplo 2, pero con una solución de CaBr2 del 27% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se pulveriza la solución sobre la aloisita con agitación mecánica, hasta obtener una humedad de 15%. La cantidad de CaBr2 depositada sobre la aloisita después del secado es del 6% en peso, porcentaje referido al peso de la composición. La capacidad de reducción de mercurio medida es igual a 447 (pg de Hg)/g de aloisita dopada.

EJEMPLO 7 Se repite el ejemplo 2, pero con una solución de NH4I del 9% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. Se pulveriza la solución sobre la aloisita con agitación mecánica, hasta obtener una humedad de 16%. La cantidad de NH4I depositada sobre la aloisita después del secado es del 2% en peso, porcentaje referido al peso de la composición. La capacidad de reducción de mercurio medida es igual a 1940 (pg de Hg)/g de aloisita dopada.

CUADRO 2 Resumen de ensayos en laboratorio - Aloisita EJEMPLO 8 Efecto de la concentración de la solución dopante Se repite el ejemplo 2 impregnando 4 muestras de aloisita similar a la del ejemplo comparativo por pulverización con soluciones de MgBr2 de concentración equivalente respectivamente al 5%, 9%, 27%, 35%, con el fin de obtener un contenido de aditivo depositado del 1%, 2%, 6% y 10%, respectivamente. Se introduce la aloisita impregnada en un reactor mantenido a una temperatura fija de 130°C. La capacidad de reducción de mercurio' es de 509, 905, 3140, 3980 (pg de Hg)/g de aloisita, respectivamente, en las condiciones de ensayo. Se observa, pues, un aumento significativo de la reducción de mercurio cuando aumenta la concentración de halogenuro de la aloisita dopada.

EJEMPLO 9 Influencia de la temperatura del reactor Se repite el ejemplo 2, pero con una solución de CaBr2 al 27% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. La cantidad de CaBr2 depositada sobre la aloisita después del secado es del 1.2% e peso, porcentaje referido al peso de la composición. Se realiza una curva de perforación a temperaturas fijas de 130°C, 200°C, 250°C y 300°C. La capacidad de reducción de mercurio medida es igual a 367, 829, 926 y 848 (pg de Hg)/g de aloisita dopada, respectivamente, en las condiciones de ensayo. Estos resultados demuestran la ventaja de utilizar composiciones dopadas según la invención, sobre todo entre 200°C y 300°C.

EJEMPLO 10 Escala industrial Según la invención se dopa una aloisita similar a la del ejemplo comparativo por pulverización en una mezcladora industrial. A este fin se pulveriza una solución acuosa de un contenido de KBr del 25% en peso, porcentaje referido al peso de la solución acuosa. El caudal de aloisita dopada, de una humedad del 18%, es de 200 kg/h. Se desaglomera y se seca en un molino/secador de jaula (cage mili), mediante gases calientes, de una temperatura aprox. de 400-450°C y con un tiempo de residencia tal que los gases salientes del molino/secador tengan una temperatura de aprox. 50°C. Se obtiene una aloisita según la invención, secada y con un 10% en peso de KBr, porcentaje referido al peso de la composición.

Se utiliza la aloisita dopada de este modo en una línea de tratamiento de gases de combustión que circulan con un caudal de apróx. 150 000 Nm3/h, procedentes del reciclado de metales no ferrosos. Se dosifica la aloisita dopada mediante un tornillo sinfín y se inyecta por medios neumáticos en la corriente gaseosa a 170°C a razón de 60 kg/h, después se recoge en un filtro de manga, sobre todo con el polvo de combustión.

Se miden las concentraciones de mercurio en un sitio anterior al punto de inyección de la aloisita dopada y en un sitio posterior al filtro de manga por absorción atómica (MERCEM de Sick-Maihak). Las concentraciones medidas, normalizadas con respecto a gases secos y referidas al 20% de oxígeno son de: - 87 pg/Nm3 en el sitio anterior y - 13 pg/Nm3 en el sitio posterior. Este resultado indica un grado de reducción del mercurio del 85%.

EJEMPLO 11 Escala industrial Se utiliza la aloisita dopada del ejemplo 1 1 en una línea de tratamiento de gases de combustión, que presentan un caudal de aprox. 20 000 Nm3/h, procedentes del reciclado de metales no ferrosos. Se dosifica la aloisita dopada mediante un tornillo sinfín y se inyecta por medios neumáticos en la corriente gaseosa a 70°C a razón de 30 kg/h, después se recoge en un filtro de manga, sobre todo con el polvo de combustión.

Se miden las concentraciones de mercurio en un sitio anterior al punto de inyección de la aloisita dopada y en un sitio posterior al filtro de manga por absorción atómica. Las concentraciones medidas, normalizadas con respecto a gases secos y referidas al 21 % de oxígeno son de: - 450 pg/Nm3 en el sitio anterior y - 30 pg/Nm3 en el sitio posterior. Este resultado es inferior al valor reglamentado en vigor, de 40 pg/Nm3 e indica un grado de reducción del mercurio del 93%.

Se debe entender que la presente invención en modo alguno está limitada a los modos de modalidad descritos en páginas anteriores ? que se pueden introducir muchas modificaciones sin salir del alcance de la invención, definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1 .- Una composición sólida de reducción de metales pesados en los gases de combustión, que comprende un compuesto mineral, de preferencia no funcionalizado, dopado con una sal halogenuro, a saber cuya superficie accesible a los gases de combustión está cubierta parcial o totalmente con una sal halogenuro dicho compuesto mineral se elige éntre el grupo formado por la aloisita, los carbonatos e hidróxidos de calcio o magnesio y los carbonatos de sodio así como sus mezclas.

2.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicha sal halogenuro es una sal halogenuro inorgánica.

3.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada además porque dicho compuesto mineral se elige de preferencia dentro del grupo formado de aloisita, de la cal apagada,' de la dolomita y de la calcita, así como de sus mezclas.

4.- La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque dicha sal halogenuro está presente en una cantidad, referida a materia seca, comprendida entre el 0.5% y el 20% en peso, de preferencia entre 1 % y 15% en peso y en especial I 25 entre 1.5% y 10% en peso de sal halogenuro, porcentajes con base en el peso de la composición.

5. - La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque dicha sal halogenuro es un halogenuro alcalino, un halogenuro alcalinotérreo o similar, elegido de preferencia entre el grupo formado por NaCI, NaBr, Nal, KCI, KBr, Kl, CaCI2, CaBr2, Cal2, MgCI2, MgBr2, Mgl2, NH4CI, NH4Br o NH4I o sus mezclas.

6. - La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el compuesto mineral está en forma de polvo y presenta un d90 inferior a 1 mm y en especial un tamaño de partícula comprendido entre 1 pm y 1 mm.

7. - Un procedimiento de preparación de una composición de reducción de minerales pesados de los gases de combustión que comprende los siguientes pasos: alimentación de un compuesto mineral elegido entre el grupo formado por la aloisita, por los carbonatos o por hidróxidos de calcio o magnesio y los carbonatos de sodio así como de sus mezclas, - alimentación en una sal halogenuro; y poner en contacto de dicho compuesto mineral y dicha sal halogenuro con formación de un compuesto mineral dopado' con la sal halogenuro.

8. - El procedimiento de conformidad con reivindicación 7, caracterizado además porque dicho compuesto mineral y dicha sal halogenuro se ponen en contacto por medio de agitación.

9.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 7 ó la reivindicación 8, caracterizado además porque compuesto mineral presente, alimenta una humedad comprendida entre 0.1 y 100 g/kg, de modo ventajoso entre 2 y 90 g/kg.

10.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado además porque dicha puesta en contacto se efectúa a temperatura ambiente.

1 1.- El procedimiento de conformidad con cualquiera ¡ de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado además porque dicha sal halogenuro está en forma líquida, en fase acuosa.

12 - El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 , caracterizado además porque dicha etapa de poner en contacto dicho compuesto mineral con dicha sal halogenuro es una pulverización de dicha sal halogenuro sobre dicho compuesto mineral.

13.- El procedimiento de conformidad con cualquiera ! de las reivindicaciones 7 a 11 , caracterizado además porque dicho paso de poner en contacto dicho compuesto mineral y dicha sal halogenuro es un remojo de dicho compuesto mineral en dicha sal halogenuro en fase líquida.

14.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado además porque dicha sal halogenuro I en fase líquida es una solución acuosa o no, que tiene un contenido de sal halogenuro comprendida entre el 1% y la saturación de sal en la solución, sobre todo entre el 1 % y el 35%, de preferencia entre 5% y 27% en peso con respecto al peso total de dicha solución.

15.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado además porque comprende un paso de secado y de desaglomeración de dicho compuesto mineral dopado con la sal de halogenuro, de preferencia a una temperatura comprendida entre 60 y 200°C, en especial entre 75 y 170°C.

16 - El procedimiento de conformidad con cualquiera , de las reivindicaciones 7 a 15, caracterizado además porque dicha sal halogenuro es un halogenuro alcalino, un halogenuro alcalinotérreo o similar, elegido de preferencia entre el grupo formado por NaCI, NaBr, Nal, KCI, KBr, Kl, CaCI2, CaBr2, Cal2, MgCI2, MgBr2, Mgl2, NH4CI, NH4Br o NH4I o sus mezclas.

17. - El uso de la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para la reducción de metales pesados, de preferencia en estado gaseoso, en especial de mercurio y muy especialmente de mercurio Hg° en los gases de combustión.

18. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 17, junto con otra materia sólida, en especial mezclada con un agente básico, por ejemplo la cal.

19.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 17 ó 18, en donde dicho compuesto mineral dopado se pone en contacto con los gases de combustión a una temperatura entre 70 y 350°C, sobre todo entré 1 10 y 300°C y de preferencia entre 120 y 250°C.