WO2002053789A1 - Procedimiento de eliminacion y recuperacion del cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, asi como instalacion correspondiente - Google Patents

Procedimiento de eliminacion y recuperacion del cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, asi como instalacion correspondiente Download PDF

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WO2002053789A1
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zinc
compacted
heating
galvanized
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Juan Vicente Martin Zorraquino
Julio Astigarraga Urquiza
María Begoña FERNANDEZ DIAZ
Eduardo Rasines Basurto
Beatriz Valle Chausson
Rosa María RIO BELVER
Fernando Bajo Morales De Septien
Eusebio Gainza Lafuente
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Fundación, Leia Centro De Desarrollo Tecnológico
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    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a process designed to remove zinc contained in compacted galvanized scrap, which is usually provided as raw material for melting in foundries and steelworks. It is also the object of the invention to recover the zinc removed from said scrap, for later commercialization in a pure and solid state.
  • the process is based on producing, by induction heating, the evaporation of zinc, this evaporation being assisted by vacuum, to subsequently subject the vapors to a condensation process to achieve the solidification of the zinc.
  • the corresponding installation for the implementation of the process is also an object of the invention, an installation comprising an induction furnace in which the heating of the scrap takes place, and a condenser accessed by the evaporated zinc, for the condensation of East.
  • the installation also includes a pump for extracting the vapors produced, for its passage to the condenser, as well as means for applying the vacuum during the evaporation process.
  • the zinc contained in the fusion charges appears as a highly toxic component (zinc oxide powder) in the process fumes, which in the case of steel mills represents, with 24% by weight, the second major component (after iron) of the dust that is collected by filtering the fumes.
  • the zinc contained in the scrap constitutes an impurity in the melting broth, which causes a deterioration of the mechanical properties of the castings obtained.
  • the Belgian Patent BE 1005294 describes a procedure for the elimination of zinc, which is based on the fact that the heating of the scrap is carried out at a temperature equal to or greater than that of vaporization of the zinc, the heating being carried out by electric induction at high frequency
  • This process does not describe the type of oven used, nor does it specify the way to condense the vapors, nor does it comment on the type of scrap (provenance, compacted or not, etc.).
  • the heating is carried out in a neutral (nitrogen) or slightly reducing atmosphere, because the burning of scrap oils and fats also occurs.
  • Japanese patent JP 6287657 A2 a method based on a vacuum treatment is described, although in this case there is no reference to any type of heating or concrete furnace, a patent that is based on mere theoretical foundations of zinc separation and the steel, unlike the vaporization point, not commenting whether the scrap is compacted or not, although there is reference to the scrap coming from cuts in the automobile industry and used as raw material for foundry.
  • This Japanese patent describes a way to remove oil, water, dust, etc., based on heating in an atmospheric environment between 400-450 ° C, followed by a vacuum heating at 500-900 ° C, and then solidify zinc vapors in the same degree of vacuum, or at a temperature below 400 ° C, referring the patent to a "vacuum sublimation".
  • the aforementioned atmosphere says that it is achieved by introducing solid carbon or liquid or gaseous hydrocarbons into the furnace, solid carbon being formed by the introduction of an oxidizing gas, producing the environment with the desired C0 2 / CO ratio, referring to the oven is rotating with external heating but without specifying what type.
  • an oxidizing gas producing the environment with the desired C0 2 / CO ratio, referring to the oven is rotating with external heating but without specifying what type.
  • any case in this Japanese Patent it is not clear that a recovery of zinc occurs, since it seems that said zinc is dispersed in the combustion gas produced in the oven, gas that is evacuated from the oven continuously, speaking after a treatment system of said exhaust gas and bag filters, it may be that zinc is in the form of dust immersed in the exhaust gas, said powder being collected in bag filters, not referring to any Zinc condensation moment.
  • the procedure that is recommended is designed to remove the zinc contained in compacted galvanized scrap, as well as to recover that zinc in its purest form for later commercial use, the procedure being carried out prior to the melting of the scrap.
  • the procedure in question consists of heating by induction and in vacuum the scrap, until a temperature always below the normal temperature of vaporization of zinc (906 ° C) maintaining said temperature until the total elimination of zinc, since the heating produces an evaporation selective zinc against steel, with the particularity that the Vacuum application allows to substantially reduce the temperature necessary for the evaporation of zinc itself, according to the vapor tension curve of said substance, while the vacuum prevents the oxidation of zinc, which makes it difficult to evaporate it when ZnO is formed .
  • an installation comprising an induction furnace in which a vacuum chamber is established in which the heating process takes place, the vacuum being carried out by means of a pump, as well as a tower of Condensation of zinc, which is accessed by the vapors by extracting them, from the furnace itself, a condensation tower that is cooled by water, and there is the possibility of recirculating the vapors by means of a sealed construction fan.
  • the installation is complemented by a force and control cabinet, in which the corresponding devices and controls for the operation and control of the installation are located.
  • Figure 1 shows the schematic representation of the installation, with an induction furnace that allows the treatment of compacted galvanized scrap, that induction furnace being associated with a control cabinet and a zinc condensation tower, connected to A vacuum pump
  • Figure 2. It shows a sectional view corresponding to the zinc condensation tower, with the corresponding vapor intake, cooling water and its outlet.
  • Figure 3. Shows the vapor tension curve of zinc.
  • the process of the invention is intended to remove the zinc contained in compacted galvanized scrap, based on a preheating in vacuum of said scrap prior to incorporation into the melting process, producing by such heating a selective evaporation of zinc against steel, at a temperature lower than the evaporation temperature of zinc at atmospheric pressure
  • compacted scrap Prior to the phase of selective evaporation of zinc, compacted scrap is introduced into the induction furnace, where it is subjected to a low pretreatment temperature (around 100 ° C) in the presence of vacuum (approximately 5 mbar) for the previous elimination of moisture and the oils that impregnate the scrap.
  • a low pretreatment temperature around 100 ° C
  • vacuum approximately 5 mbar
  • the actual phase of zinc removal is initiated, in which, as indicated above, the compacted scrap is heated in the induction furnace to a temperature below the vaporization temperature of zinc.
  • a vacuum that, optionally, depending on the chosen working temperature, which will remain constant throughout the zinc evaporation process, will be between 2 and 5 mbar.
  • Figure 3 shows the vapor tension curve of zinc, in which it is observed that at a pressure of 5 mbar the temperature necessary to evaporate the zinc is reduced from 906 ° C to 550 ° C.
  • the installation for the implementation of said procedure comprises an induction furnace (1) in which the heating of the compacted galvanized scrap (2), duly located on a support (3) will take place.
  • furnace (1) there will be an inductor coil (4) constituted in a special electrolytic copper profile, also including a set of magnetic cores (5) for shielding the inductor field.
  • induction furnace (1) heating, at a temperature below in any case at 906 ° C, and under vacuum, produces the evaporation of zinc, all in such a way that through a conduit (6) the vapors of zinc are passed to a condensation tower (7) to which a vacuum pump (8) is associated, so that in the condensation tower solidification of the zinc, which is collected through an outlet (8), the vapors (9) escaping outside.
  • Figure 2 shows that condensation tower (7), with the inlet (10) of the zinc vapors from the induction furnace (1), with water cooling being carried out through the chambers (11) and ( 12) equipped with their corresponding inputs (11'- 12 ') and their corresponding outputs (11' '-12' '), respectively.
  • the aforementioned installation can be complemented with a means of extraction / recirculation of vapors, based on a fan of waterproof construction, complemented by bypass cut-off valves and measuring elements, while the vacuum application is carried out through the vacuum pump (8) already referred to as simple effect, associated with a sensor that measures the degree of vacuum.
  • the scrap goes into the preheated fusion process, which implies an energy saving, while producing other positive consequences in the whole of the fusion process, such as the decrease in the deterioration of the electrodes in the case of that the fusion is carried out in an electric arc furnace.
  • the test load consisted of a package of compacted galvanized scrap coming from cuttings of embossing sheet of the automobile industry, oscillating the thicknesses of galvanized between 8-12 microns, while the dimension of the package was 400 x 300 x 300 mm with a weight between 90-120 Kg.
  • the zinc content of this package is approximately 1.5 Kg., although it may be slightly higher or lower, the galvanization not being perfectly homogeneous.
  • the package was introduced into the oven, by means of an electric hoist, followed by a vacuum pretreatment (approximately 5 mbar) and at a low temperature (around 100 ° C) for the previous elimination of moisture and oils that permeate the Scrap.
  • a vacuum heating (between 2 and 5 mbar) has been carried out up to about 500 ° C, maintaining that temperature until the zinc is completely removed from the galvanized, so that the vapors produced were extracted by the vacuum pump and passed to the condensation tower, so that on contact with the cold wall (water-cooled) the zinc was deposited in solid form, with great purity, finally removing the scrap once cooled, while the condensed zinc was followed picking up every certain time, in order to avoid decreasing the efficiency of the condensation tower.
  • the performance was evaluated based on the difference in the weight of the scrap metal before and after the test, and the loss was almost entirely separated zinc.
  • the galvanizing thickness of the sheet was also measured before and after the test.
  • the richness, or percentage of zinc, in the collected condensate was determined, based on two methods, one determining the percentage of zinc in an ICP equipment of atomic emission spectrometry by induction-coupled plasma, which turns out to be a method of maximum precision, and another based on a chemical analysis by volumetric titration, so that the aforementioned averages were the following:

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Abstract

Se trata de un proceso de eliminación y recuperación del cinc contenido en la chatarra galvanizada compactada, que usualmente es aportada como materia prima para fusión en fundiciones y acerías, proceso en el cual el cinc se evapora y se separa del acero al calentarlo a una temperatura inferior en todo caso a la temperatura normal de vaporización del cinc (906 °C) MEDIANTE INDUCCION y bajo vacío (aproximadamente a 5 mbar), realizándose posteriormente una condensación de los vapores para la recuperación y revalorización económica del cinc, que resulta en estado sólido y de gran pureza. Dicho proceso se realiza previamente a que la chatarra galvanizada sea incorporada al proceso de fusión, todo ello para evitar el tratamiento de los polvos recogidos de los humos tras el proceso de fusión, como se realiza tradicionalmente y para evitar la salida de gases tóxicos al exterior.

Description

PROCEDIMIENTO DE ELIMINACIÓN Y RECUPERACIÓN DEL CINC
CONTENIDO EN CHATARRA GALVANIZADA COMPACTADA, ASÍ COMO
INSTALACIÓN CORRESPONDIENTE
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento concebido para eliminar el cinc contenido en la chatarra galvanizada compactada, que usual ente es aportada como materia prima para fusión en fundiciones y acerías. Es también objeto de la invención recuperar el cinc eliminado de dicha chatarra, para posterior comercialización en estado puro y sólido. El procedimiento se basa en producir, mediante calentamiento por inducción, la evaporación del cinc, estando esa evaporación asistida por vacio, para someter seguidamente los vapores a un proceso de condensación para conseguir la solidificación del cinc.
Es igualmente objeto de- la invención la instalación correspondiente para la puesta en práctica del procedimiento, instalación que comprende un horno de inducción en el que tiene lugar el calentamiento de la chatarra, y un condensador al que accede el cinc evaporado, para la condensación de éste. La instalación comprende además una bomba de extracción de los vapores producidos, para su paso al condensador, asi como medios para aplicar el vacio durante el proceso de evaporación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la industria metalúrgica es bien conocido el problema provocado por el cinc presente en la chatarra galvanizada, habiéndose desarrollado métodos correctivos para procesar los polvos de aceria, es decir eliminando su toxicidad y recuperando productos derivados del hierro, cinc, plomo, etc. Sin embargo, a nivel comercial no se conocen sistemas preventivos que permitan eliminar y recuperar el cinc en cabecera, es decir, antes del proceso de fusión. Evidentemente, para cumplir la actual legislación, es necesario procesar los polvos de aceria, eliminado su toxicidad antes de que alcancen el vertedero.
Ahora bien, son numerosos los problemas que quedan sin resolver mediante los actuales procesos, problemas que pueden resumirse en los siguientes:
Impacto medioambiental: el cinc contenido en las cargas de fusión aparece como un componente altamente tóxico (polvo de óxido de cinc) en los humos del proceso, que en el caso de las acerías supone, con un 24% en peso, el segundo componente mayoritario (después del hierro) del polvo que se recoge al filtrar los humos .
- Impacto sobre la calidad metalúrgica de las fundiciones: el cinc contenido en la chatarra constituye una impureza en el caldo de fusión, lo que provoca un deterioro de las propiedades mecánicas de las piezas de fundición obtenidas.
Impacto sobre los refractarios: el cinc produce un acusado deterioro del refractario que recubre las paredes de los hornos de fusión, provocando una disminución de la duración del mismo, agrietamientos, y posibles desprendimientos de parte del citado refractario .
- Impacto sobre la higiene y las condiciones de trabajo: el cinc se acumula en forma de polvo blanco (óxido de cinc) en los techos de las naves de trabajo en las fundiciones, originando un considerable problema toxicológico, pudiendo provocar en los trabajadores la denominada "fiebre del fundidor", enfermedad similar a una gripe de carácter severo, y en general problemas de tipo respiratorio.
Es decir, mediante el procesado de los polvos recogidos en los filtros de humos de fundiciones y acerías no se previene el deterioro del refractario, ni la disminución de la calidad de las piezas de fundición, ni tampoco se soluciona la mala calidad del aire en las naves de fusión, puesto que la carga sigue conteniendo cinc.
No obstante, seguidamente se van a comentar una serie de Patentes en las que se describen procesos de eliminación del cinc.
En tal sentido, en la Patente belga BE 1005294 se describe un procedimiento para eliminación del cinc, que se basa en que el calentamiento de la chatarra se realiza a una temperatura igual o superior a la de vaporización del cinc, efectuándose el calentamiento por inducción eléctrica a alta frecuencia. En este proceso no se describe el tipo de horno utilizado, ni se especifica el modo de condensar los vapores, ni se comenta el tipo de chatarra (procedencia, compactada o no, etc.). El calentamiento se realiza en atmósfera neutra (nitrógeno) o ligeramente reductora, debido a que se produce también el quemado de los aceites y grasas de la chatarra.
En la Patente japonesa JP 6287657 A2, se describe un método a base de un tratamiento en vacio, aunque en este caso no se hace alusión a ningún tipo de calentamiento ni horno concreto, patente que está basada en meros fundamentos teóricos de la separación del cinc y el acero, por diferencia del punto de vaporización, no comentándose tampoco si la chatarra está compactada o no, aunque se hace alusión a que la chatarra procede de recortes de la industria del automóvil y que se utiliza como materia prima para fundición. En esta patente japonesa se describe una forma de eliminar aceite, agua, polvo, etc., a base de un calentamiento en un ambiente atmosférico entre 400-450°C, produciéndose seguidamente un calentamiento en vacio a 500-900°C, para luego efectuar la solidificación de los vapores de cinc en el mismo grado de vacio, o a una temperatura menor de 400°C, refiriéndose la patente a una "sublimación en vacio".
En una segunda Patente japonesa JP 7048632 A2 se describen tres ejemplos prácticos de procesos o ensayos previstos para eliminar no sólo el cinc, sino también el estaño, el cobre, etc., de chatarra galvanizada de automoción, basándose los tres procesos en calentar la chatarra a una temperatura mayor de 550 °C y menor de 1.300°C, aludiendo a que las condiciones óptimas corresponden a aquellas en que el calentamiento se efectúa a baja presión y con condiciones antioxidantes.
En una tercera Patente japonesa JP 5125458 A2, se describe otro método de eliminar el cinc de la chatarra, mediante su evaporación y "dispersión" posterior, diciendo que se caliente la chatarra entre 800 y 1.200°C en una atmósfera definida por la relación C02/CO entre 0,01 y 1, de manera que la razón del intervalo de temperatura corresponde a que si la temperatura es menor de 800°C dice producirse ZnO debido al C02, mientras que si la temperatura es mayor de 1.200°C se dice que el gasto energético resulta excesivo. En este método la atmósfera citada dice que se consigue introduciendo en el horno carbono sólido o hidrocarburos líquidos o gaseosos, formándose el carbono sólido por la introducción de un gas oxidante, produciéndose el ambiente con la relación deseada C02/CO, aludiendo a que el horno es giratorio con calentamiento externo pero sin especificar de qué tipo. En cualquier caso en esta Patente japonesa no se ve claro el que se produzca una recuperación del cinc, ya que al parecer dicho cinc se dispersa en el gas de combustión que se produce en el horno, gas que se evacúa del horno de forma continúa, hablando después de un sistema de tratamiento de dicho gas de escape y de filtros de mangas, pudiendo ocurrir que el cinc se encuentre en forma de polvo inmerso en el gas de escape, siendo dicho polvo recogido en filtros de mangas, no haciéndose alusión en ningún momento a la condensación del cinc.
En otra Patente japonesa JP 6184657 A2 se describe un sistema de eliminación de cinc, el cual resulta muy sofisticado y con muchos componentes, basándose en el calentamiento de la chatarra en vacio para evaporar el cinc, y su posterior condensación en una cámara de recuperación refrigerada por agua, aludiendo a que la chatarra circula cargada en unos cestones a través de un canal con solera de rodillos, calentado por medio de "calentadores" dispuestos en las paredes del horno, sin especificar el método de calentamiento y sin decir si los calentadores son resistencias calefactoras, como tampoco se habla del estado en que se aporta la chatarra dentro de las cestas.
Finalmente, en la Patente japonesa JP 6287658 A2 se describe una estructura de recuperación del cinc obtenido en el procedimiento de la Patente anteriormente referida, estructura que se basa en una caja que se puede extraer fácilmente para recuperar el cinc condensado, y que se va depositando sobre las paredes, disminuyendo por tanto la eficacia de condensación, de manera que la entrada a un condensador se encuentra calefactada para evitar la condensación antes de llegar al recuperador propiamente dicho.
En todos los casos existe un procedimiento de eliminación de cinc, a base del calentamiento de la chatarra, pero con unas formas diferentes de efectuar el proceso .
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El procedimiento que se preconiza, se ha concebido para eliminar el cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, asi como para recuperar ese cinc en estado puro para su posterior uso comercial, llevándose a cabo el procedimiento con anterioridad a la fusión de la chatarra.
El procedimiento en cuestión consiste en calentar por inducción y en vacio la chatarra, hasta una temperatura inferior siempre a la temperatura normal de vaporización del cinc (906°C) manteniéndose dicha temperatura hasta la total eliminación del cinc, ya que el calentamiento produce una evaporación selectiva del cinc frente al acero, con la particularidad de que la aplicación de vacio permite reducir sustancialmente la temperatura necesaria para la evaporación del propio cinc, según la curva de tensión de vapor de dicha sustancia, a la vez de que el vacio previene la oxidación del cinc, lo que dificultarla la evaporación del mismo al formarse ZnO.
Para la puesta en práctica del procedimiento se utiliza una instalación que comprende un horno de inducción en el que está establecida una cámara de vacio en la que tiene lugar el proceso de calentamiento, efectuándose la práctica del vacio mediante una bomba, asi como una torre de condensación del cinc, al que acceden los vapores por extracción de éstos, desde el propio horno, torre de condensación que se encuentra refrigerada por agua, existiendo la posibilidad de recircular los vapores por medio de un ventilador de construcción estanca .
La instalación se complementa con un armario de fuerza y de control, en el que están situados los correspondientes aparatos y mandos para el funcionamiento y control de la instalación.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una representación esquemática correspondiente a una instalación y a una vista en sección de la torre de condensación, en donde puede verse lo siguiente: La figura 1.- Muestra la representación esquemática de la instalación, con un horno de inducción que permite el tratamiento de la chatarra galvanizada compactada, estando asociado ese horno de inducción a un armario de control y a una torre de condensación del cinc, conectada ésta a una bomba de vacio.
La figura 2.- Muestra una vista en sección correspondiente a la torre de condensación de cinc, con la correspondiente entrada de vapores, agua de refrigeración y salida de ésta.
La figura 3.- Muestra la curva de tensión de vapor del cinc.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Co o ya se ha dicho a lo largo de la presente descripción, el procedimiento de la invención está previsto para eliminar el cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, basándose en un calentamiento previo en vacio de dicha chatarra antes de su incorporación al proceso de fusión, produciéndose mediante tal calentamiento una evaporación selectiva del cinc frente al acero, a una temperatura menor que la temperatura de evaporación del cinc a presión atmosférica
(906°C), todo ello de manera que la condensación del cinc evaporado en un ambiente de menor temperatura constituye una última etapa del proceso y posibilita la recuperación y posterior revalorización del cinc metálico sólido de gran pureza.
Previamente a la fase de evaporación selectiva del cinc, la chatarra compactada se introduce en el horno de inducción, donde es sometida a un pretratamiento a baja temperatura (entorno a los 100° C) en presencia de vacio (aproximado 5 mbar) para la previa eliminación de la humedad y de los aceites que impregnan la chatarra.
Tras el pretratamiento comentado, se inicia la fase de eliminación propiamente dicha del cinc, en la que, como se ha indicado antes, la chatarra compactada se calienta en el horno de inducción hasta una temperatura inferior a la temperatura de vaporización del cinc. Tal calentamiento se produce en vacio que, opcionalmente, en función de la temperatura de trabajo elegida, que se mantendrá constante durante todo el proceso de evaporación del cinc, estará entre 2 y 5 mbar. La figura 3, muestra la curva de tensión de vapor del cinc, en la que se observa que a una presión de 5 mbar la temperatura necesaria para evaporar el cinc se reduce de 906°C a 550°C.
La instalación para la puesta en práctica de dicho procedimiento, representada en la figura 1, comprende un horno de inducción (1) en cuyo interior se producirá el calentamiento de la chatarra galvanizada compactada (2), debidamente situada sobre un soporte (3) . Además, en ese horno (1) se dispondrá una bobina inductora (4) constituida en perfil especial de cobre eletrolitico, incluyendo además un juego de núcleos magnéticos (5) para apantallado del campo inductor.
En ese horno de inducción (1), el calentamiento, a una temperatura inferior en todo caso a 906°C, y bajo vacio, produce la evaporación del cinc, todo ello de manera tal que a través de un conducto (6) los vapores de cinc se hacen pasar a una torre de condensación (7) a la que está asociada una bomba de vacio (8), de manera que en la torre de condensación se produce la solidificación del cinc, que es recogido a través de una salida (8), escapándose los vapores (9) al exterior.
En la figura 2 se deja ver esa torre de condensación (7), con la entrada (10) de los vapores de cinc procedentes del horno de inducción (1), efectuándose la refrigeración mediante agua a través de las cámaras (11) y (12) dotadas de sus correspondientes entradas (11'- 12') y sus correspondientes salidas (11'' -12''), respectivamente.
La instalación comentada puede complementarse con unos medios de extracción/recirculación de vapores, basados en un ventilador de construcción estanca, complementado con válvulas de corte bypass y elementos de medición, en tanto que la aplicación de vacio se realiza a través de la bomba de vacio (8) ya referida de simple efecto, asociada a un sensor que mide el grado de vacio.
Como también se ha dicho con anterioridad, el sistema o instalación se complementa con un armario (13) de fuerza y control.
Tras el tratamiento descrito la chatarra pasa al proceso de fusión precalentada, lo cual implica un ahorro energético, a la vez que produce otras consecuencias positivas en el conjunto del proceso de fusión, tales como la disminución en el deterioro de los electrodos en el caso de que la fusión se realice en horno eléctrico de arco.
Obviamente, mediante el proceso descrito podrían eliminarse también metales pesados como el plomo, cadmio, etc. que acompañan al cinc. La cantidad de estos elementos presentes en la chatarra es mucho menor pero, por el mismo principio podrían ser eliminados, aunque a diferentes temperaturas .
EJEMPLO
A titulo de ejemplo se va a referir un ensayo realizado en base a la instalación descrita, según el siguiente esquema de actuación:
La carga por ensayo consistió en un paquete de chatarra galvanizada compactada procedente de recortes de chapa de embutición de la industria del automóvil, oscilando los espesores de galvanizado entre 8-12 mieras, mientras que la dimensión del paquete fue de 400 x 300 x 300 milímetros con un peso comprendido entre 90-120 Kg. El contenido de cinc de este paquete es de aproximadamente de 1,5 Kg., aunque puede ser ligeramente superior o inferior, no siendo el galvanizado perfectamente homogéneo.
En el ensayo se introdujo el paquete en el horno, mediante un polipasto eléctrico, efectuándose seguidamente un pretratamiento en vacio (aproximadamente a 5 mbar) y a baja temperatura (en torno a 100°C) para la eliminación previa de humedad y aceites que impregnan la chatarra.
A continuación se ha realizado un calentamiento en vacio (entre 2 y 5 mbar) hasta unos 500°C, manteniendo esa temperatura hasta la total eliminación del cinc del galvanizado, de manera que los vapores producidos fueron extraídos por la bomba de vacio y hechos pasar a la torre de condensación, de manera que al contacto con la pared fria (refrigerada por agua) el cinc se depositó en forma sólida, con gran pureza, efectuándose finalmente una extracción de la chatarra una vez enfriada, mientras que el cinc condensado se siguió recogiendo cada cierto tiempo, al objeto de evitar la disminución de la eficacia de la torre de condensación.
Después del ensayo se evaluó el rendimiento en base a la diferencia de peso de la chatarra antes y después del ensayo, viéndose que la pérdida correspondía en su práctica totalidad al cinc separado. También se midió el espesor de galvanizado de la chapa antes y después del ensayo.
Asi mismo, se determinó la riqueza, o porcentaje de cinc, en el condensado recogido, en base a dos métodos, uno determinando el tanto por ciento de cinc en un equipo ICP de espectrometría de emisión atómica por plasma acoplado por inducción, que resulta ser un método de máxima precisión, y otro en base a un análisis químico mediante valoración volumétrica, de manera que los citados promedios fueron los siguientes:
- Una pérdida de peso en la chatarra comprendida entre 1,5% y 2%, lo que indica la práctica desaparición del cinc contenida en el paquete.
Una recuperación de condensados de cinc de aproximadamente un 98,66% de pureza.
Una disminución del espesor de la capa de galvanizado de las chapas de aproximadamente el 95%.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Procedimiento de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, que estando previsto para su aplicación con anterioridad a la fusión de la chatarra, que es aportada como materia prima para fusión en fundiciones y acerías, se caracteriza porque consiste en:
- Precalentamiento de la chatarra compactada en horno de inducción a baja temperatura (aproximadamente 90-100°C) y en presencia de vacio, para eliminar la humedad y los aceites que la impregnan.
Calentamiento de la chatarra compactada en horno de inducción a una temperatura inferior en todo caso a la temperatura normal de vaporización del cinc (906°C), en presencia de vacio produciendo la evaporación del cinc-
extracción de los vapores producidos por el calentamiento; y
- condensación de los vapores para obtener cinc en estado sólido de gran pureza.
2.- Procedimiento de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, según reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento de dicha chatarra, se realiza por inducción, en vacio comprendido entre 2 y 5 mbar, hasta una temperatura comprendida entre 550 y 906°C, manteniendo esta temperatura constante hasta la eliminación por evaporación del cinc.
3.- Procedimiento de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, según reivindicación 1, caracterizado porque previamente al calentamiento se realiza un precalentamiento de los paquetes de chatarra, aproximadamente a 100°C, y en presencia de un vacio de 5mbar, para eliminación previa de humedad y aceites.
4.- Procedimiento de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la temperatura de tratamiento se mantiene constante durante todo el proceso de evaporación.
5.- Instalación de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, caracterizada porque comprende un horno de inducción (1) en el que tiene lugar el calentamiento en vacio de la chatarra (2); habiéndose previsto en comunicación con dicho horno una torre de condensación (7) a la que se hacen pasar los vapores producidos por el calentamiento en el horno, complementándose con medios de extracción de dichos vapores y una bomba (8) para producir el vacio en el proceso de evaporación.
6.- Instalación de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, según reivindicación 5, caracterizada porque el horno de inducción (1) cuenta en su interior con un soporte (3) para la chatarra compactada (2) una bobina inductora (4) y un juego de núcleos magnéticos (5) para apantallado del campo inductor.
7.- Instalación de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, según reivindicaciones 5 y 6, caracterizada porque la torre de condensación (7) está refrigerada por agua y susceptible de asociarse a un ventilador para extracción/recirculación de los vapores.
8. - Instalación de eliminación y recuperación de cinc contenido en chatarra galvanizada compactada, según reivindicaciones 5, 6 y 7 caracterizada porque incluye un armario (13) para fuerza eléctrica y control del funcionamiento general.
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