Usuari:Qaubt14g4apt/proves/Fang vermell
Introducció
modificaEl fang o llot vermell es un residu sòlid1 que es genera en el procés Bayer, el principal mètode industrial per a produir alúmina a partir de bauxita amb la que posteriorment s’obté alumni.[1][2][3] Una planta de refinació de mida mitja produeix una quantitat de llot vermell en una proporció de de una o dues vegades la quantitat d’alúmina produïda,[4] encara que la proporció de llot generat varia en funció del tipus de bauxita utilitzada en la producció.
El llot constitueix uns dels problemes de l’industria del alumini mes importants per la dificultat que resulta d’eliminar aquest residu constituït per partícules metàl•liques. El característic color vermell es degut a la presencia d’òxids de ferro hidrats, que pot arribar fins un 60% de la massa del residu. A demés dels òxids de ferro, les partícules mes abundants son de sílice, alumini i diòxid de titani.
L’eliminació no es un procés fàcil. En la majoria dels països en els que es genera llot vermell, aquest es emmagatzemat en un dipòsit o estanc. Presenta el problema de que, quan s’estableix un estanc per aquest fi, la zona ja no es apta per dur a terme activitat agrícola ni edificar, encara que es retiri la instal•lació d’emmagatzematge.
Degut al procés Bayer, el llot vermell es una substancia altament bàsica, amb un pH d’entre 10 i 13. Per aquest motiu, actualment es duen a terme diversos mètodes per rebaixar el pH a uns nivells als que es redueixi l’impacte mediambiental.
Composició
modifica| Material | Percentatge aprox. | Observacions |
|---|---|---|
| Fe2O3 (Òxid de Ferro) | 40-45% | Dona color al fang |
| Al2O3 (Òxid d’alumini) | 10-15% | Òxid d’alumini no extret |
| SiO2 (òxid) | 10-15% | Present com sodi o calci-alúmina-silici |
| CaO (òxid de calci) | 6-10% | |
| TiO2 (Diòxid de titani) | 4-5% | |
| Na2O (Òxid) | 5-6% | Causa del alt nivell de pH i de les cremades químiques |
Característiques fisicoquímiques del fang vermell
modificaColor: El seu color vermell totxo es degut al alt contingut d’òxids de ferro que contenia la bauxita abans del tractament.
pH: El caràcter basic (pH 10 a 13) es degut al propi procés Bayer.
Toxicitat: Principalment esta vinculada a la naturalesa càustica del material i en menor mida, però mes important a llarg termini es el contingut en metalls pesant (plom, mercuri, crom). El contingut d’aquests productes i la seva biodisponibilitat varien fortament en funció del origen de la bauxita i el procés industrial.
Aquests metalls pesants es poden extreure majoritàriament amb un agent quelant com el EDTA tractant prèviament els llot amb àcid. Per lixiviació també s’extreuen una fracció dels metalls pesants (els mes solubles en aigua).
Tractament Dels llots
modificaEls llots son principalment depositat en piscines d’evaporació. Al final de la seva vida útil o quan estan en procés de deshidratació se’ls hi dona un segon us. La principal dificultat al l’hora de transformar els llots es la alta basicitat junt a la salinitat que impedeixen o frenen la recuperació espontània. En zones o èpoques seques la volatilització de la pols pot ser un problema i a les èpoques humides l’erosió hídrica pot ser font de contaminació a aqüífer i rius ( turbidesa, modificació del pH, contaminació per metalls). La basicitat pot ser tractada per àcid parcial o totalment però aquest mètode pot afavorir l’alliberament dels metalls pesant i la dificultat a capturar-los per altres mètodes.
S’han provat diversos mètodes de rehabilitació, entre ells la cobertura simple amb una capa de terra (entre 30cm i 1m), una precobertura amb cendres o restes de carbó, encara que també poden contenir contaminant, o fins i tot pretractament de superfície per residus de guix) que fa disminuir el pH, augmenta la disponibilitat d’oligoelements tals com el calci, potassi, fòsfor i magnesi, reduint la toxicitat del ferro i el sodi, millorant la germinació i el creixement de les plantes)[5].
L’eliminació d’aquet residu industrial s’ha fet a vegades (segons els països i l’evolució de la seva legislació) abocant lo al mar.
Revalorització
modificaL’ instal•lació de nous abocador es costosa i genera cada vegada mes dificultats per part dels municipis. Desde fa algunes dècades, els industrials busques solucions per disminuir el tonatge de residus produïts, i eventualment revaloritzar els llots vermells trobant lis nous usos.
Orbita Alumina amb col•laboració amb Veolia tracten els llots vermells i extreuen l’alumini i altres metalls eliminant l’alcalinitat.
Materials de construcció,[6] (integració a ceràmiques, totxos o ciments) o en enginyeria civil com a material de cobertura per a abocadors[7], sempre que hagin esdevinguts inerts per extracció de mes del 90% de sosa càustica.
Material químics i mineral per reparar sols contaminats per arsènic o altres metalls ( els metalls pesats son menys biodisponibles en terrers basics.
Absorbents, additius, colorants... La naturalesa bàsica i una preparació suplementaria com poden ser la calcinació, afegir additius apropiats els confereixen característiques interesants per absorbir certs contaminants de líquids o productes àcids o lleugerament àcids, i per tamponar el pH d’aquest líquids.
Es un medi molt eficaç per absorbir arsènic del aigua, encertes condicions d’àcides del l’aigua.
Els llots vermells no tractats amb àcid mostren en certes condicions una capacitat de ficsar ions molt tòxics del plom i dels crom (Pb2+ i Cr6+)[8]. Si els llots vermells son utilitzats per absorbir contaminants no biodegradables, es formaran residus molt contaminats que caldrà fer inerts o emmagatzemar llargs períodes de temps en bones condicions. Les probes ecotoxicològiques corresponents utilitzades fan pensar que el llot vermell no presenta toxicitat elevada per al entorn abans o després de certes reutilització. Com productes de neteja de gas, catalitzadors d’hidrogen, hidrodecloracio i d’oxidació d’hidrocarburs[9].
Riscos industrials
modificaS’ha vinculat als productes químics utilitzats al procés, però també als efectes eventuals de seguretat de les piscines d’emmagatzematge dels llots vermells.
Al octubre de 2010, a prop de la ciutat hongaresa de Ajka, els pobles circumdants varen ser inundats per 700 000 m3 de llot vermell molt fluid i càustic, després de trencar-se un dic de contenció de 30 metres d’altura, provocant una catàstrofe ecològica per la seva proximitat al riu Danubi, així com nou morts i cent-vint persones ferides.
Europa va finançar un programa internacional d’investigació sobre la radioactivitat i els riscos corresponents a la radioactivitat del fang vermell i els residus de centrals elèctriques. En aquest dos casos, els residus poden haver concentrat certs radionúclids susceptibles de introduir-se a les xarxes tròfiques i plantejar un problema sanitari i ecològic.
- ↑ Schmitz, Christoph (2006). «Red Mud Disposal». Handbook of aluminium recycling. p. 18. ISBN 9783802729362.
- ↑ Chandra, Satish (31-12-1996). «Red Mud Utilization». Waste materials used in concrete manufacturing. pp. 292–295. ISBN 9780815513933
- ↑ Mining, Society for; Metallurgy,; ), Exploration (U.S (5-3-2006). «Bauxite». Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses. pp. 258–259. ISBN 9780873352338.
- ↑ Mohan, D.; Pittman, CU. (Abr de 2007). «Arsenic removal from water/wastewater using adsorbents--A critical review.». J Hazard Mater 142 (1-2): 1–53. doi:10.1016/j.jhazmat.2007.01.006. PMID 17324507.
- ↑ J.W.C. Wong, G.E. Ho ; Use of Waste Gypsum in the Revegetation On Red Mud Deposits: a Greenhouse Study ; Revue : Waste Management & Research ; octobre 2010 ; 28 (10) ;
- ↑ Jiakuan Yang & Bo Xiaoa Development of unsintered construction materials from red mud wastes produced in the sintering alumina process ; Construction and Building Materials Volume 22, Issue 12, December 2008, Pages 2299-2307
- ↑ S.S. Quadri, Laxmikantha H., M. R. Patil ; Suitability of Industrial Process Wastes as Alternative Materials for Landfill Covers ; 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG) 1-6 October, 2008 Goa, India [ http://www.civil.iitb.ac.in/~dns/IACMAG08/pdfs/I21.pdf
- ↑ Vinod K. Gupta, Monika Gupta and Saurabh Sharma ; Process development for the removal of lead and chromium from aqueous solutions using red mud—an aluminium industry waste ; Water Research Volume 35, Issue 5, April 2001, Pages 1125-1134
- ↑ Shaobin Wang, H.M. Ang and M.O. Tadé ; Novel applications of red mud as coagulant, adsorbent and catalyst for environmentally benign processes ; Chemosphere ; Volume 72, Issue 11, August 2008, Pages 1621-1635