Resumen
Procedure for the revaluation of a residue from the grinding of aluminum slags. The object of the invention is a process for the revaluation of hazardous waste from the grinding of aluminum slags through their transformation into zeolites. The use as raw material of fines with a granulometry of less than 200 μm obtained in the aluminum slag milling process, recovered both by granulometric separation and by collection systems is contemplated. Through the process object of the present invention it is possible to transform a hazardous waste into a commercial product such as zeolites, also allowing the recovery of released gases such as ammonia and hydrogen, which can be used for other purposes, as well as recovery of the salts obtained by evaporation of the washing waters. The process has been optimized by recirculating the resulting mother liquor after the separation of the zeolites. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 2. 1.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio mediante su transformación en zeolitas por un proceso de síntesis hidrotermal que comprende las siguientes etapas: -adición al reactor del residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio, una disolución de NaOH con concentración comprendida entre 1 M y 5 M y una disolución de silicato de sodio 11 M, de tal manera que la relación líquido/sólido en la carga del reactor esté comprendida entre 7 y 30 l/kg y una relación molar inicial Si/Al de 2,0 -reacción de la mezcla formada en la etapa anterior mediante calentamiento a una temperatura comprendida entre 90 ºC y 200 ºC, durante un periodo de tiempo comprendido entre 3 y 24 h y bajo condiciones de agitación a velocidades comprendidas entre 600 y 1200 rpm -separación de las zeolitas obtenidas de sus aguas madres mediante filtración a vacío o presión y secado posterior a una temperatura inferior a 100 ºC, caracterizado porque el proceso incluye adicionalmente: -una etapa previa a la adición de la carga al reactor, en la cual el residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio se lava con agua, separándose las aguas de lavado mediante decantación o filtración antes de la carga al reactor -la recuperación de las sales contenidas en las aguas de lavado mediante concentración y evaporación -el reciclado de las aguas de lavado resultantes de la recuperación de sales -la recuperación de los gases generados en la síntesis hidrotermal mediante arrastre con un gas inerte una vez finalizada la etapa de calentamiento -el reciclado de las aguas madres resultantes, tras la separación de las zeolitas, para su empleo en la etapa de adición al reactor, ajustándose la alcalinidad de las aguas madres con disolución fresca de NaOH para que la concentración quede comprendida entre 1 M y 5 3. M. 4. 2.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según la reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan como materia prima los finos de granulometría inferior a 200 µm obtenidos en el proceso de molienda de escorias de aluminio. 5. 3.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la relación sólido/líquido en la etapa de lavado, previa a la adición de la carga al reactor, es 1:10 y la relación líquido/sólido en la carga del reactor es 15 l/kg 6. 4.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las aguas de lavado son concentradas por evaporación a sequedad recuperándose 0,08 kg de sales por kg de residuo con una composición de 95% de NaCl y 5% de KCl y obteniéndose unas aguas que son recirculadas en lavados posteriores. 7. 5.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la etapa de reacción tiene una duración de 6 h. 8. 6.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la etapa de reacción se lleva a cabo a la presión autógena del sistema comprendida entre 100 y 1000 kPa. 9. 7.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la etapa de reacción se lleva a cabo bajo atmósfera inerte de nitrógeno. 10. 8.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los gases generados en la síntesis hidrotermal son NH3 y H2, los cuales se arrastran con un gas inerte una vez finalizada la etapa de reacción. 11. 9.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según la reivindicación 8, caracterizado porque el gas inerte es N2. 12. 10.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias de aluminio según las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque la separación del NH3 de la corriente de arrastre se realiza mediante su captura en una disolución de ácido tartárico al 50 % en peso y posterior recuperación por calentamiento en fase gaseosa, alcanzándose hasta el 75 % del contenido, determinado a partir del contenido de AlN del residuo. 13. 11.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en el reciclado de las aguas madres resultantes tras la separación de las zeolitas para su empleo en la etapa de adición al reactor, el volumen de disolución fresca de NaOH que se añade para ajustar la alcalinidad se incrementa en un 5 % en los sucesivos ciclos de recirculación. 14. 12.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque para obtener zeolitas NaP1: -la concentración de la disolución de NaOH que se adiciona al reactor es 1M -la temperatura en la etapa de reacción está comprendida entre 90 ºC y 120 ºC -la concentración de NaOH en la corriente de recirculación de aguas madres se ajusta a 1 15. M. 16. 13.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque para obtener zeolitas ANA: -la concentración de la disolución de NaOH que se adiciona al reactor es 1M -la temperatura en la etapa de reacción está comprendida entre 160 ºC y 200 ºC. -la concentración de NaOH en la corriente de recirculación de aguas madres se ajusta a 1 17. M. 18. 14.-Procedimiento de revalorización de un residuo procedente de la molienda de escorias aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque para obtener zeolitas SOD: -la concentración de la disolución de NaOH que se adiciona al reactor es 5M -la temperatura en la etapa de reacción es 120 ºC y -la concentración de NaOH en la corriente de recirculación de aguas madres se ajusta a 5 19. M. 20. 15.-Zeolita NaP1 obtenida mediante un procedimiento según se define en la reivindicación 12 que presenta una eficiencia de adsorción de Hg en agua del 60 % en 2 h trabajando con una relación de 0,01 g de zeolita por ml de disolución de Hg de concentración 0,2 mg/l y una eficiencia de adsorción de Cd en agua del 99 % en 10 min trabajando con 0,005 g de zeolita 21. 5 por ml de disolución de Cd de concentración 20 mg/l. 22. 16.-Zeolita ANA obtenida mediante un procedimiento según se define en la reivindicación 13 que presenta una eficiencia de adsorción de Cd en agua del 94 % en 10 min trabajando con 0,005 g de zeolita por ml de disolución de Cd de concentración 20 mg/l. 23. 10
