Indice
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1. Descripci�n del �mbito de actividad
2. Impacto ambiental y medidas de protecci�n
2.1 Fundiciones de aluminio
2.2 Fundici�n de minerales de metales pesados
2.3 Fundiciones secundarias
2.4 Semiproducto de metales no ferrosos
3. An�lisis y evaluaci�n de impacto ambiental. Fuentes de referencia
4. Relaci�n con otros �mbitos de actividad
5. Evaluaci�n sin�ptica de la relevancia ambiental
Normas legales, reglas
Art�culos cient�fico-t�cnicos
1. Descripci�n del �mbito de actividad
El sector de metales no ferrosos comprende gran n�mero de productos individuales, materiales de alimentaci�n, portadores energ�ticos y procedimientos. Por ello en este cat�logo s�lo se citan a t�tulo de ejemplo los metales no ferrosos m�s importantes industrialmente. Como representaci�n de otros muchos metales no ferrosos se presenta el impacto ambiental y medidas de protecci�n en la fabricaci�n y reelaboraci�n de los metales aluminio, cobre, plomo y cinc.
El sector de metales no ferrosos comprende a su vez los subsectores siguientes:
- fundici�n de materias primas con su correspondiente tratamiento previo para obtener metales
- elaboraci�n de material de reciclado en fundiciones secundarias y
- transformaci�n de metales en semiproducto comercial.
2. Impacto ambiental y medidas de protecci�n
A continuaci�n se describen en primer lugar los factores de relevancia ambiental presentados en la aplicaci�n de t�cnicas de elaboraci�n hoy en d�a habituales. En los �mbitos de actividad con t�cnicas pirometal�rgicas, se trata ante todo de medidas de conservaci�n de la pureza del aire; adem�s se producen escorias que, seg�n su composici�n, pueden poner en peligro el suelo, el agua y los seres vivos. En los procesos de disgregaci�n hidrometal�rgicos, las medidas para la protecci�n de agua y suelo desempe�an el papel m�s importante.
Emisiones de ruido debidas al proceso pueden aparecer en la mayor parte de las t�cnicas, por lo que deben tenerse presentes las posibles molestias, tanto en el puesto de trabajo como en la vecindad.
La construcci�n de instalaciones para la fabricaci�n de metales no ferrosos est� asociada a una considerable ocupaci�n de superficie por el terreno de la f�brica con sus �reas colindantes y por las v�as de transporte.
Las cantidades de energ�a necesarias dependen del procedimiento de fabricaci�n. La provisi�n de energ�a el�ctrica suficiente y econ�mica condiciona tambi�n la elecci�n del emplazamiento, p. ej., en la fabricaci�n de aluminio. Un horno encapsulado de la electr�lisis en fusi�n del aluminio con una carga de corriente de 200 kA y un voltaje de corriente continua de 4,2 V consume unos 13 kWh/kg de aluminio. Para la fabricaci�n de cinc con las etapas de calcinaci�n, lixiviaci�n, neutralizaci�n, purificaci�n alcalina y electr�lisis se necesitan unos 4 kWh/kg de cinc. En la fabricaci�n de cobre esta cantidad es algo mayor. Las fundiciones secundarias tienen un consumo de energ�a considerablemente menor; el 20 % del consumo de las fundiciones primarias con 100 % de cobre viejo, cerca del 40 % con 100 % de cinc viejo y cerca del 10 % con 100 % de aluminio viejo.
2.1 Obtenci�n de aluminio
Para la fabricaci�n de �xido de aluminio, material de alimentaci�n de las fundiciones de aluminio primarias, se utiliza casi exclusivamente el procedimiento Bayer, en donde la bauxita se disgrega con hidr�xido s�dico en autoclaves, bajo presi�n y temperatura, para formar hidr�xido de aluminio y fango rojo. Este se separa, lava y filtra, pudiendo ser aprovechado o teniendo que depositarse. Una vez sedimentado y filtrado, el hidr�xido de aluminio se transforma en �xido de aluminio (al�mina) por calcinaci�n en lecho fluidizado a unos 1100�C.
Se producen grandes cantidades de fango rojo (1 - 2 t/t de Al2O3). Estas deben utilizarse, seg�n la composici�n y la situaci�n en el respectivo pa�s, para la obtenci�n de �xido de aluminio y hierro, para la fabricaci�n de floculantes destinados a la depuraci�n del agua residual o para la fabricaci�n de materiales de construcci�n. El fango rojo no reprocesable ha de ser depositado. En caso de dep�sito en un vertedero se impondr�n exigencias especiales a la impermeabilizaci�n del mismo y al tratamiento del agua infiltrada. El dep�sito debe hacerse en un vertedero �nico controlado continuamente.
Durante la descarga y transporte de materiales de grano fino (bauxita, arcilla) puede producirse una contaminaci�n considerable a causa del polvo vol�til, si no se tiene previsto un transporte encapsulado y almacenamiento adecuado. El gas de escape de los hornos de calcinaci�n contiene polvo y �ste a su vez �xido de aluminio, el cual se precipita en filtros que operan en seco y se recircula. Las emisiones pulverulentas en el gas de escape purificado son inferiores a 50 mg/m�.
El procedimiento utilizado con preferencia para la obtenci�n de aluminio puro es la electr�lisis en fusi�n. Para ello se disuelve �xido de aluminio a unos 950�C en una mezcla fundida de fluoruro de aluminio y criolita y se desdobla mediante corriente continua en aluminio puro y ox�geno. El aluminio l�quido se aspira peri�dicamente y se vac�a en moldes.
En la obtenci�n de aluminio puro se producen las emisiones y materiales brutos siguientes:
- polvo primario de arcilla durante el almacenamiento, transporte y carga;
- polvo primario en la confecci�n de �nodos (coque de petr�leo, etc.)
- aglomerantes vol�tiles, fl�or procedente de restos de �nodos en el gas de escape de los hornos de calcinaci�n de �nodos;
- fluoruros (en forma de polvo y gas) en el gas de escape que contiene CO/CO2 de los hornos de electr�lisis; el fluoruro de hidr�geno gaseoso es extremadamente corrosivo y perjudicial para la salud y medio ambiente (tambi�n afecta al crecimiento de las plantas);
- c�todos consumidos que contienen fl�or;
- desprendimiento de hornos con contenido de fluoruro;
- agua residual.
En particular, son necesarias las medidas de protecci�n siguientes:
Polvo vol�til:
Uso de medios de transporte encapsulados (p. ej., transportadoras neum�ticas).
Confecci�n de �nodos;
Aspiraci�n de emisiones de polvo y gaseosas, depuraci�n electrost�tica del gas de escape, separaci�n del fl�or por v�a qu�mica. Utilizando filtros textiles se pueden conseguir contenidos de polvo en el gas purificado inferiores a 20 mg/m� y contenidos de fl�or inferiores a 1 mg/m�.
Hornos de electr�lisis
Encapsulaci�n del horno con aspiraci�n del gas an�dico y depuraci�n del gas de escape, recuperaci�n del fl�or por v�a qu�mica o despolvamiento y absorci�n en seco combinados en el lecho fluidizado Al203 con retroalimentaci�n directa. La separaci�n por v�a qu�mica con recirculaci�n del agua produce un fango, que una vez seco s�lo en parte se puede retrolimentar al proceso. La absorci�n en seco, por ello preferida, y el retorno del polvo filtrado al proceso de producci�n descargan el circuito de agua. En caso de hornos de gran capacidad encapsulados, con mando central, regulaci�n de cantidad de gas de escape asistida por ordenador y absorci�n en seco con filtros textiles, se miden contenidos de polvo en el gas purificado inferiores a 30 mg/m� y de compuestos fluorados inferiores a 1 mg/m�
Nave de electr�lisis:
La aspiraci�n y depuraci�n del aire de las naves es obligada si los hornos no est�n encapsulados. La incorporaci�n posterior es t�cnicamente posible.
Desprendimiento de c�todos y hornos:
El dep�sito s�lo debe hacerse en vertederos �nicos especialmente protegidos. Por procesamiento se puede obtener criolita como fundente para la electr�lisis (retroalimentaci�n de fl�or).
Agua residual:
Para la descarga de agua residual procedente de la fabricaci�n de �xido de aluminio y fundici�n de aluminio hay que establecer exigencias de acuerdo con las reglas generalizadas de la t�cnica para el consumo de ox�geno qu�mico, aluminio y fluoruros.
Dentro del impacto del ruido se distingue entre la inmisi�n de ruido de las f�bricas sobre el vecindario y el impacto sobre las personas en el puesto de trabajo. Por encapsulaci�n e insonorizaci�n en las aberturas de entrada y salida de aire se puede limitar la emisi�n de las principales fuentes de ruido. Ya en la fase de planificaci�n debe confeccionarse un plan de reducci�n ac�stica.
2.2 Fundici�n de minerales de metales pesados
La composici�n de los concentrados o materias primas es decisiva para la t�cnica de fundici�n utilizable y, por tanto, tambi�n para el tipo y cantidad de las sustancias peligrosas para el medio ambiente originadas. As� los concentrados minerales sulfurados se funden preferentemente por v�a pirometal�rgica, mientras que con minerales ox�dicos, sulfuro-ox�dicos y complejos se utilizan m�todos hidrometal�rgicos.
Existen adem�s t�cnicas combinadas en las que, p. ej., el material calcinado pirometal�rgicamente se sigue tratando por v�a hidrometal�rgica. El material de alimentaci�n es mineral enriquecido por preparaci�n.
• Etapas del proceso pirometal�rgico
Calcinaci�n:
Desulfuraci�n parcial o completa (calcinaci�n total) del material de alimentaci�n;
Calcinaci�n sinterizante:
Quemado del azufre con entrada de aire (transformaci�n de los sulfuros en �xidos met�licos y gas SO2) con aglomeraci�n simult�nea del producto calcinado para la carga en hornos de cuba;
Rotaci�n del horno:
Enriquecimiento de �xido met�lico mediante volatilizaci�n controlada (Zn);
Fusi�n:
Separaci�n de ganga (escorias); obtenci�n de sulfuros met�licos de alto valor por combusti�n parcial del contenido de azufre o reducci�n de �xidos met�licos (PbO, ZnO) bajo combusti�n de coque con aportaci�n de aire;
Soplado:
Transformaci�n de sulfuro met�lico en metal en el convertidor;
Refinaci�n pirometal�rgica:
Eliminaci�n, en las mezclas met�licas fundidas, del ox�geno, azufre, impurezas y metales acompa�antes, por precipitaci�n intermet�lica, laboreo de escorias y/o volatilizaci�n;
Empobrecimiento de escorias:
Procesamiento t�rmico de las escorias para obtener componentes met�licos.
En los procesos citados se producen numerosas emisiones y residuos:
- gases de escape de diferente origen
- polvo primario del material de alimentaci�n,
- polvo de metales vol�tiles, p. ej., de plomo, cinc, ars�nico, esta�o, cadmio, mercurio, selenio, teluro y sus compuestos (condensados despu�s de enfriamiento),
- sustancias gaseosas como SO2, HCl, HF, CO, CO2;
- agua residual de circuitos de refrigeraci�n y de lavados de gas de escape;
- escorias finales con contenidos met�licos residuales, sulfatos, sulfuros; potencial para dibenzo-dioxinas y dibenzo-furanos policlorados en m�todo clorante (p. ej., procedimiento de calcinaci�n alcalina del cobre);
- desprendimiento del horno con contenido de ars�nico, plomo, cadmio, mercurio y cianuros.
Requisito para unas medidas de protecci�n eficaces es la mejor captaci�n posible de todas las emisiones, es decir, tambi�n las gaseosas y de polvo de aparici�n difusa, en los lugares de formaci�n. Para la captaci�n de emisiones de aparici�n difusa se usan campanas, cubiertas o encapsulaci�n, pero tambi�n se adoptan medidas de protecci�n estructurales contra la emisi�n, p. ej., revestimiento de las cintas transportadoras, naves cerradas. Los hornos de calcinaci�n no deben dise�arse como instalaciones al aire libre.
Polvo:
Despolvamiento de los gases de escape normalmente en instalaciones de filtraci�n en seco (ciclones, electr�lisis, filtros textiles). Posible grado de despolvamiento hasta 99,9 %, que depende del contenido de s�lido y/o contaminante permisible. Tambi�n en fundiciones de plomo se puede separar el polvo con filtros textiles. Un alto grado de separaci�n tiene relevancia ambiental, sobre todo porque durante el proceso de fusi�n el gas de escape contiene sustancias t�xicas, p. ej. ars�nico, antimonio y plomo, en forma de polvo fino. Para la separaci�n de este polvo han dado buen resultado los separadores filtrantes de alta eficacia.
Retroalimentaci�n del polvo para el enriquecimiento y recuperaci�n del contenido met�lico. Si es necesario, procesamiento hidrometal�rgico de metales acompa�antes, p. ej., As, Cd. El empleo de filtros textiles tiene especial inter�s para la separaci�n de polvo. Se pueden mantener contenidos de polvo en el gas purificado de 10 mg/m�. Los mejores valores son de 1 mg/m�, p. ej., en las fundiciones de plomo.
Gas SO2:
Eliminaci�n por lavado del gas de escape seguido de neutralizaci�n. Concentraciones de SO2 superiores al 3,5 % en el gas de escape sirven para la fabricaci�n de �cido sulf�rico. Bajo ciertas condiciones se puede obtener SO2 l�quido, yeso o azufre elemental como etapa previa para la aplicaci�n industrial. Procedimientos de purificaci�n del gas de escape por v�a qu�mica h�meda para concentraciones de SO2 m�s bajas. A trav�s de las chimeneas del gas de escape s�lo deben expulsarse concentraciones de SO2 y cantidades totales limitadas.
Nieblas aceitosas:
Si en los gases de escape de hornos de cuba existen nieblas aceitosas por causa del material de alimentaci�n, los gases de escape deben someterse a una recombusti�n t�rmica.
Escorias finales/desprendimiento del horno:
Las escorias y el desprendimiento del horno deben almacenarse en un vertedero �nico especialmente protegido, ya que debido a lixiviaci�n y a los agentes atmosf�ricos pueden quedar libres sustancias peligrosas para el agua y t�xicas, p. ej., metales pesados. Seg�n el contenido en metal residual y en otras sustancias, p. ej., sulfuros, sulfatos, dioxinas o furanos, puede convenir tambi�n un aprovechamiento en la construcci�n de carreteras o un procesamiento.
Agua residual: El agua residual procedente de lavados del gas de escape y de la granulaci�n de escorias est� cargada de metales pesados. Los compuestos met�licos disueltos y sin disolver originan en las estaciones de depuraci�n comunales concentraciones met�licas excesivas en los lodos de clarificaci�n. Por ello queda restringido o resulta imposible un aprovechamiento agr�cola.
Para disminuir la carga contaminante se recurre, p. ej., a la reducci�n del caudal de agua residual por recirculaci�n, el aprovechamiento m�ltiple del agua residual tratada y la separaci�n de aguas residuales necesitadas y no necesitadas de tratamiento. En la descarga del agua residual con compuestos met�licos t�xicos para el ser humano y para el sistema ecol�gico, han de imponerse exigencias extremadamente altas. El tratamiento del agua residual seg�n el estado actual de la t�cnica se basa, p. ej., en intercambiadores de iones selectivos, microfiltraciones, �smosis inversa, procedimientos t�rmicos para la concentraci�n, etc. Las cargas espec�ficas de producci�n para cadmio, mercurio, plomo, cinc, ars�nico, cobre, n�quel y cromo deber ser limitadas.
Las t�cnicas modernas, p. ej., reactor de ciclones y llama y la fusi�n en suspensi�n, consiguen una disminuci�n considerable del gas de escape y de la emisi�n agrupando varias etapas de proceso. En r�gimen experimental se han observado en una fundici�n de cobre y en otra de plomo reducciones del 75 %.
• Etapas del proceso hidrometal�rgico
El material de alimentaci�n son minerales ox�dicos, concentrados minerales sulfurados pretratados que se pueden disgregar hidrometal�rgicamente, o concentrados sulfurados que han sido sometidos a una lixiviaci�n oxidante. Entre las etapas del proceso hidrometal�rgico est�n tambi�n las electr�lisis de obtenci�n y de refinaci�n.
Lixiviaci�n:
Disgregaci�n y disoluci�n de los metales a obtener, p. ej., con �cido sulf�rico diluido en la fabricaci�n del cinc. Si se trata de minerales muy pobres, como lixiviaci�n de escombreras (impermeabilizaci�n del suelo necesaria para su protecci�n y la del agua subterr�nea);
Enriquecimiento:
Concentraci�n de soluciones pobres por extracci�n l�quido-l�quido mediante disolventes org�nicos y al mismo tiempo purificaci�n alcalina;
Purificaci�n:
Separaci�n de sustancias acompa�antes e impurezas por extracci�n s�lido-l�quido y/o precipitaci�n (en forma de hidr�xidos o sulfuros, cementaci�n);
Obtenci�n:
Separaci�n electrol�tica del metal con �nodos insolubles (p. ej., Zn, Cu);
Refinaci�n:
Separaci�n electrol�tica del metal con �nodos solubles (p. ej., Cu, Pb).
En los procesos arriba indicados pueden aparecer las siguientes emisiones y materias brutas de relevancia ambiental:
Agua residual:
En el agua residual puede haber cantidades mayores o menores de metales pesados t�xicos para el ser humano y para las plantas.
Residuos de lixiviaci�n:
Los residuos de lixiviaci�n contienen compuestos met�licos contaminantes.
Gases de escape:
Niebla �cida y �cido sulf�rico aparecen en la electr�lisis de obtenci�n. Vapores que contienen metales, p. ej., en hornos con �nodo de cobre bruto. Disolventes org�nicos, p. ej., xerosina en la extracci�n l�quido-l�quido en el proceso de enriquecimiento.
Fango de �nodos:
En el fango aparecen metales y compuestos met�licos, p. ej., oro, plata, plomo, esta�o, ars�nico, antimonio.
Electrolito evacuado:
El electrolito contiene compuestos met�licos disueltos de hierro, n�quel, cinc, ars�nico, cobalto.
En particular, son necesarias las siguientes medidas de protecci�n:
Agua residual:
Mediante las medidas adecuadas, p. ej., recirculaci�n, aprovechamiento m�ltiple, se reducir� el caudal del agua residual. El agua residual cuya carga contaminante contenga metales pesados ha de tratarse seg�n el nivel actual de la t�cnica. Para ello hay que llevar por separado (canalizaci�n aparte) y tratar, por ejemplo, las corrientes de agua residual contaminadas con cadmio y mercurio.
Para el tratamiento de agua residual, los valores de carga espec�ficos de la producci�n han de fijarse particularmente bajos, debiendo alcanzarse concentraciones residuales inferiores a 1 mg/l de Cd y a 0,1 mg/l de Hg. Como t�cnicas se puede acudir al intercambio i�nico, ultrafiltraci�n, electr�lisis, etc.
Residuos de lixiviaci�n:
Los residuos han de convertirse en compuestos aptos para almacenamiento final mediante procesos de lavado y neutralizaci�n. Los restos de disolventes deben eliminarse, siempre que sea posible.
Gases de escape:
Mediante adecuada circulaci�n del aire de las naves y, si es preciso, lavado del aire de salida, se puede mantener la concentraci�n permitida del puesto de trabajo para niebla de �cido sulf�rico.
Adaptando filtros textiles a un horno con �nodo de cobre bruto, se han podido separar tambi�n en el gas purificado los compuestos met�licos gaseosos hasta 0,001 mg de cadmio/m�, 0,05 mg de plomo/m� y 1,9 mg de ars�nico/m�. En la extracci�n l�quido-l�quido con disolventes org�nicos hay que tomar precauciones contra la inflamaci�n, explosi�n e incendios.
Fango an�dico/electrolito residual:
Para la recuperaci�n por etapas de los materiales �tiles y extracci�n de metales acompa�antes se utilizan m�todos de aprovechamiento hidro o pirometal�rgicos especiales; p. ej., separaci�n electrol�tica de ars�nico, antimonio o precipitados de n�quel, hierro y cobalto.
Con cada obtenci�n de cinc a partir de blenda de cinc o calamina se producen forzosamente de 3 a 4 kg de cadmio por tonelada de cinc como elemento de aleaci�n en el cinc bruto o en forma de residuos. Para la obtenci�n de cadmio se recurre en las fundiciones de cinc primarias a m�todos de absorci�n en seco y en h�medo. En los m�todos h�medos y en la obtenci�n electrol�tica del cadmio, m�todo generalmente preferido, no es de esperar contaminaci�n directa con polvo de cadmio. Los gases de escape originados en la fusi�n del cadmio para la fabricaci�n de formas comerciales pueden incorporarse al aire utilizado para la calcinaci�n a fin de conseguir una purificaci�n completa del gas de escape. Debido a la acci�n t�xica del cadmio hay que imponer altas exigencias a la higiene del puesto de trabajo y a la purificaci�n del aire y agua residuales. En las f�bricas de fundici�n de minerales de metales pesados hay que limitar la potencia sonora de inmisi�n activa de las fuentes principales de ruido, de acuerdo con las posibilidades, mediante confinamiento e insonorizadores en las aberturas de entrada y salida de aire. Junto con el proyecto debe elaborarse un plan de reducci�n de ruido. En los procesos muy ruidosos debe empezarse preferentemente por la contenci�n o eliminaci�n de los eventos con ruido intenso de aparici�n s�lo peri�dica.
Para proteger los puestos de trabajo contra el ruido, hay que automatizar ampliamente las instalaciones y dotarlas con puestos de mando apropiados. Dependiendo del puesto de trabajo, la protecci�n laboral comprende vestimenta refractaria, equipos de protecci�n de las v�as respiratorias y protecci�n de o�dos; en todos los sectores estar� previsto llevar cascos protectores y calzado de seguridad.
Entre las medidas de protecci�n para la seguridad en el puesto de trabajo y para la protecci�n del suelo en el terreno de la f�brica est�n todas las destinadas a impedir la aparici�n de sustancias peligrosas para el agua. Merecen especial atenci�n las instalaciones para el almacenamiento, trasiego y descarga, as� como para la fabricaci�n, tratamiento y uso de sustancias peligrosas para el agua. Tanques de almacenamiento con colectores estancos, seguros contra el sobrellenado, suelos impermeables sellados, control de la hermeticidad, etc. son precauciones oportunas que deben recopilarse en un manual.
2.3 Fundiciones secundarias
Las fundiciones secundarias elaboran sobre todo material de reciclaje (chatarra para desmenuzar, cables, bater�as, etc.), chatarra mixta fuertemente impurificada, chatarra de producci�n con componentes de aleaci�n dif�ciles de eliminar, as� como escorias, desperdicios met�licos y otros residuos con metales. Para la recuperaci�n de los metales se utilizan preferentemente t�cnicas pirometal�rgicas.
La contaminaci�n medioambiental puede proceder aqu�, sobre todo, de las impurezas y contaminantes contenidos en el material de alimentaci�n, p. ej., aceite, laca, pl�sticos, disolventes, sales.
Las peculiaridades en las emisiones y materias primas y las medidas de protecci�n necesarias son las siguientes:
• Fundiciones de chatarra de aluminio
Escorias salinas:
La chatarra de aluminio se funde por lo general en hornos de tambor giratorio u hornos de solera bajo una capa salina fluida que impide la entrada de aire. La sal absorbe las impurezas presentes en la chatarra de aluminio y las originadas durante el proceso de fusi�n y precipita como escoria salina (0,5 t/t de Al).
Con el dep�sito de estas escorias salinas se contamina en alto grado el agua infiltrada del vertedero. De ah� que la escoria salina se deba tratar y reutilizar en el proceso de fusi�n.
Gases de escape:
El aluminio fundido se refina en convertidores por medio de gas cloro. Los gases de escape contienen polvo, compuestos clorados y fluorados gaseosos y gas cloro; tambi�n pueden contener sustancias org�nicas que, dependiendo de las condiciones de servicio, pueden mostrar trazas de sustancias particularmente peligrosas para el medio ambiente, p. ej., dibenzo-dioxinas y dibenzo-furanos policlorados. La separaci�n del polvo y de los compuestos inorg�nicos se lleva a cabo con suficiente rendimiento de separaci�n por absorci�n en seco y filtros textiles. La emisi�n de la sustancias org�nicas se puede evitar mediante una clasificaci�n y limpieza de la chatarra o por medio de una recombusti�n t�rmica especial de los gases de escape.
• Fundiciones de chatarra de cobre
Polvo:
Cuando se funden los residuos que contienen cobre en el horno de cuba, hay que captar sobre todo las emisiones durante la alimentaci�n y la sangr�a y separarlas en seco. Si debido a las impurezas de la chatarra de cobre aparecen nieblas oleosas, los gases de escape deben someterse, antes de la separaci�n del polvo, a una recombusti�n t�rmica. Por motivos ecol�gicos y econ�micos debe utilizarse, en lugar del horno de cuba, un convertidor con lanzas de insuflaci�n en una nave dotada de captaci�n y limpieza del aire de salida.
• Fundiciones de chatarra de plomo
Gases de escape:
Cuando se carga el horno con bater�as viejas, los componentes residuales de PVC originan a veces durante el proceso de fusi�n compuestos clorados inorg�nicos gaseosos, que se fijan al polvo y a la escoria.
Cuando se cargan cables, los gases de escape pueden contener peque�as cantidades de dibenzo-dioxinas y dibenzo-furanos policlorados, seg�n las condiciones de trabajo. Una selecci�n cuidadosa del plomo viejo cargado, de las bater�as viejas y de los cables contribuye a disminuir las emisiones de dioxinas y furanos peligrosos para la salud. Se encuentran en fase de experimentaci�n dispositivos de separaci�n para estas sustancias sobre la base de coque activo. Durante la limpieza de bater�as viejas, una cantidad mayor o menor de �cido de acumuladores (�cido sulf�rico) pasa al agua de lavado. Este agua est� contaminada con plomo, antimonio, cadmio, ars�nico y cinc, siendo necesaria una captaci�n y tratamiento separados.
2.4 F�bricas de semiproductos de metales no ferrosos
En las f�bricas de semiproductos los problemas principales en la conservaci�n de pureza del aire provienen de los talleres fundidores de formas intercalados. Estos talleres utilizan, adem�s de metal para fundir, grandes cantidades de chatarras definidas, que pueden requerir una purificaci�n pirometal�rgica en fusi�n (en el caso del Al, p. ej., con mezclas de gases clorados).
La chatarra oleosa y recubierta de pl�stico produce durante la fusi�n holl�n y niebla oleosa y niebla �cida que contiene cloro y fl�or, etc., no descart�ndose una posible formaci�n de dibenzo-dioxinas y dibenzo-furanos polihalogenados. Por ello debe efectuarse una limpieza previa de la chatarra en hornos de evaporaci�n con c�mara de quemado posterior; los gases de escape se han de limpiar, seg�n el grado de pureza permisible, en electrofiltros y/o lavadores de gas.
El gas de escape de los hornos de fusi�n puede contener �xidos met�licos, vapores met�licos vol�tiles y compuestos halogenados, que hay que depositar en filtros de polvo o lavadores de gas de escape. Tambi�n con fines de refundici�n con bajo rendimiento de fusi�n (2400 t/a) se pueden conseguir valores de emisi�n bajos en el gas purificado, p. ej., 5 mg/m� de polvo y menos de 1 mg/m� de compuestos fluorados, mediante la automatizaci�n de la t�cnica de proceso y empleo de reactores complementarios para la quimisorci�n, en combinaci�n con cicl�n y filtros textiles. El grado de separaci�n para compuestos clorados puede elevarse hasta el 98 %.
Los lugares de refrigeraci�n para desperdicios met�licos y escorias que desprendan gases han de acoplarse asimismo al sistema central de purificaci�n del aire de escape.
Para el desengrasado, limpieza y decapado de superficies met�licas deben utilizarse soluciones alcalinas o �cidas. Hay que evitar el uso de disolventes org�nicos halogenados. Las aguas de lavado y los l�quidos de decapado y limpieza gastados se tratar�n en instalaciones de neutralizaci�n.
Los residuos de fangos se reprocesan pirometal�rgicamente en una fundici�n, o se depositan en el vertedero, siempre que no contengan contaminantes. Los vapores procedentes de ba�os de decapado y de limpieza calientes se han de aspirar, condensar en lavadores de gas y despu�s neutralizar. Los desechos contaminados y los restos de producci�n no aprovechables se almacenar�n en vertederos seguros con captaci�n del agua infiltrada.
Puesto que las f�bricas de semiproductos de metales no ferrosos se levantan muchas veces en la cercan�a de viviendas, deben respetarse tanto las medidas de protecci�n contra el ruido, como la distancia necesaria.
3. An�lisis y evaluaci�n de impacto ambiental. Fuentes de referencia
En las f�bricas de la industria de metales no ferrosos que trabajan seg�n m�todos termoqu�micos o pirometal�rgicos se producen cantidades considerables de gas de escape cargado de sustancias contaminantes, por lo que debe prestarse especial atenci�n a las medidas para la conservaci�n de pureza del aire.
Los ejemplos siguientes ilustran a este respecto la posible presencia de contaminantes en los gases de escape:
- Fundici�n de aluminio, componentes fluorados t�xicos en el gas an�dico
Gas crudo unos 10 kg de F/t de Al- Fundici�n de cobre, di�xido de azufre en el gas bruto de escape
Unas 2,6 t de SO2/t de Cu.
Estos �rdenes de magnitud demuestran que, incluso en regiones con poca precontaminaci�n, los gases de escape de las fundiciones no se deben evacuar en ning�n caso sin depurar. Como medidas de purificaci�n hay m�todos que trabajan en h�medo y en seco, siendo preferibles los segundos por motivos ecol�gicos y econ�micos.
Tanto despu�s de construidas las instalaciones como en el funcionamiento corriente es necesario un control continuo de la eficacia de los dispositivos de separaci�n por medio de mediciones. En las directrices VDI115 se dan explicaciones detalladas sobre la realizaci�n de las mediciones de emisi�n y de inmisi�n. Las limitaciones de los valores de emisi�n y de inmisi�n figuran en Alemania en los Lineamientos T�cnicos para la conservaci�n de pureza del aire.
115Verein Deutscher Ingenieure (Asociaci�n de ingenieros alemanes)
En las f�bricas que operan seg�n m�todos hidrometal�rgicos los productos intermedios y residuos a reprocesar se someten a repetido tratamiento t�rmico, filtraci�n, separaci�n electrol�tica u operaciones de lavado seguidas de neutralizaci�n, a fin de reducir a un m�nimo las sustancias contaminantes. Las aguas residuales procedentes de instalaciones de lavado de gases o de talleres de decapado se deben neutralizar s�lo qu�micamente y devolver al emisario limpias de s�lidos. Para la descarga del agua residual han de fijarse valores de referencia para el grado de contaminaci�n admisible seg�n el estado actual de la t�cnica. Se pueden tomar valores de orientaci�n de las normas de Alemania. En cada caso particular hay que ver si no son afectados el suministro de agua potable ni otros aprovechamientos hidr�ulicos. Para determinar el grado de contaminaci�n del agua residual hay que dictar procedimientos anal�ticos DIN, que en Alemania est�n en las Normas Administrativas Generales. Tambi�n para controlar la eficacia de las instalaciones de tratamiento de agua y de las estaciones de clarificaci�n se requieren mediciones continuas. El n�mero de medidas y los intervalos de inspecci�n y mantenimiento de las instalaciones de depuraci�n para agua residual - y tambi�n para gases de escape - han de establecerse en un manual de f�brica.
El almacenamiento de material con contenido contaminante ha de hacerse evitando la contaminaci�n del suelo y del agua subterr�nea. Para tal fin hay que crear, en la medida de lo posible, vertederos �nicos que satisfagan altas exigencias con respecto a sus elementos de impermeabilizaci�n y de captaci�n y tratamiento del agua infiltrada.
En las f�bricas de la industria de metales no ferrosos deben nombrarse, al igual que en Alemania, encargados de f�brica para la protecci�n del medio ambiente, con cometido independiente del sector de producci�n y con la obligaci�n de vigilar el cumplimiento de las normas.
Adem�s de inspeccionar la expulsi�n de contaminantes al exterior, hay que observar tambi�n las condiciones de los puestos de trabajo dentro de la f�brica, por lo que a concentraci�n de contaminantes, molestia de ruido y seguridad en el trabajo se refiere. Para estas misiones, un encargado de seguridad debe contar con los especialistas id�neos y con un m�dico para la asistencia m�dico-laboral.
4. Relaci�n con otros �mbitos de actividad
Las capacidades anuales normales de fundiciones nuevas de metales no ferrosos son del orden de 50.000 - 100.000 toneladas de producci�n de metal. Se deben tener en cuenta las futuras ampliaciones de capacidad. Ello est� relacionado con la ocupaci�n de superficie y la contaminaci�n medioambiental, en un grado que no permiten su consideraci�n aislada. Por esta raz�n, en los primeros estudios del emplazamiento hay que tener presente la precontaminaci�n ya existente de los medios ambientales aire, agua y suelo y dar la importancia debida a la contaminaci�n adicional producida por tales complejos industriales. Ya en la fase de planificaci�n y determinaci�n de las inmisiones admisibles se tendr�n en cuenta las repercusiones sobre el medio ambiente bajo el aspecto del desarrollo comunal, incluida tambi�n la distancia a las viviendas pr�ximas. Pueden encontrarse m�s detalles en el cat�logo medioambiental "Planificaci�n territorial para industria y actividades industriales".
Las materias primas de las fundiciones de metales necesitan ser extra�das en grandes cantidades de explotaciones subterr�neas o a cielo abierto y luego tratadas. Sobre este tema el cat�logo medioambiental para Miner�a informa sobre el impacto ambiental. Para el transporte de los materiales de alimentaci�n y de los productos son necesarias v�as de transporte eficaces. Pueden encontrarse detalles en los cat�logos "Circulaci�n vial", "Construcci�n y mantenimiento de v�as f�rreas y servicio de ferrocarriles" y "Navegaci�n mar�tima".
Un efecto secundario especial de la aplicaci�n de procesos electrol�ticos resulta del hecho de que la rentabilidad de estos procesos y, sobre todo, de una fundici�n de aluminio depende en alto grado de la provisi�n econ�mica de energ�a el�ctrica. Hay que reparar tambi�n en la contaminaci�n ambiental adicional por causa de la construcci�n o ampliaci�n necesarias de centrales el�ctricas y las correspondientes medidas estructurales, sobre todo hidr�ulicas (v�anse cat�logos medioambientales "Centrales t�rmicas" y "Transmisi�n y distribuci�n de electricidad").
Para los productos y desechos no aprovechables, incluidas escorias y desprendimientos de horno, hay que crear un vertedero �nico (cat�logo medioambiental "Disposici�n de residuos peligrosos" y volumen III, cat�logo de normas de relevancia ambiental")