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Valorización de residuos de RAEE por Xavier Elías Director de la Bolsa de Subproductos de Cataluña Programa COMPUTADORES PARA EDUCAR Foro 2 Ministerio TIC

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Valorización de residuos de

RAEE

por

Xavier Elías

Director de la Bolsa de Subproductos

de Cataluña

Programa COMPUTADORES

PARA EDUCAR

Foro 2 Ministerio TIC

EL RESIDUO A TRATAR

Cada día es mayor la cantidad de residuos de

materiales eléctricos y electrónicos, los RAEE,

que no encuentran fácil vía de reciclaje.

TECNOLOGÍAS APLICABLES AL

RECICLAJE MULTIDISCIPLINAR

Existe una gama importante de tecnologías

probadas para el reciclaje de residuos, sin

embargo en el presente sólo se expondrá la que,

a juicio de los expertos, se juzgan la más

adecuada para la valorización de los RAEE:

TECNOLOGÍA

Tecnología Asequible y

Ambientalmente Segura

Tecnología que Asegure

la Inertización

NOCIÓN DE VITRIFICACIÓN

El proceso, de forma resumida, consiste en mezclar:

• Un formador de vidrio, el cuarzo es el más habitual, aún

que puede ser el boro o el fósforo.

• Un modificador del retículo, formado por el flujo fundente,

a los que pueden añadirse los metales pesados que se

desea inertizar.

El conjunto se echa en un horno que se calienta hasta

llegar a la fusión total. El enfriamiento brusco colapsa la

estructura vítrea y la convierte en un sólido inerte.

Encapsulado

Vitrificado. Unión físico-química

en la red vítrea

OAl

Contaminante

SiK

QUE SE PUEDE VITRIFICAR?

La vitrificación es una tecnologia concebida para

el tratamiento de materia inorgànica,

preferentemente:

• En forma de òxidos.

• Sin humedad.

• Cuanto menos carbonatos mejor.

La tabla siguiente refleja la capacidad de

vitrificación en función de la tecnología.

Sistema abierto

(Convencional)

Sistema

cerrado

(“Cold top”)

Òxidos

metàlicos

(*)

La mayoria Todos

Sales Algunas Todas

Materia

orgànica

Trazas Buena part

(*) Excepto Hg

CONSTITUCIÓN DE LOS

VITRIFICADOS

Óxidos formadores de vidrio, o de retículo, tipo RO2

(Si, B, P,..).

Óxidos modificadores del retículo, que ocupan los

intersticios de la red principal, por esto también se

conocen como modificadores de retículo ya que

debilitan los enlaces. Son del tipo RO (Na, K, Ca, Mg,

Pb, Zn, etc.)

Óxidos estabilizadores de red. Ayudan a evitar la

desvitrificación.

FLUJO BÁSICO RO R2O3 RO2

Plúmbico PbO :1,00 0,9 Al2O3 2,5 SiO2

Plúmbico - alcalinoNa2O+K2O: 0,15CaO :0,40PbO :0,45

0,25 Al2O3 1,50 SiO2

Alcalino- plúmbicoNa2O+K2O : 0,4CaO :0,2PbO :0,4

0,30 Al2O3 1,60 SiO2

Alcalino-Alcalino terreoNa2O+K2O: 0,30CaO :0,20ZnO :0,15BaO :0,10PbO :0,25

0,35 Al2O3 1,75 SiO2

EL PROCESO DE VITRIFICACIÓNLa tabla muestra la gran discrepancia en las

temperaturas de puntos de fusión de los

principales ingredientes de la mayoría de

componentes de un residuos.

Ello tiene como consecuencia la emisión de

material particulado.

Principio de funcionamiento de un horno de vitrificación

Agua

Mezcla materiaprima triturada

Quemador

Líquido fundido

Chimenea

Quemador parafluidificar

Bóveda radiante

Líquido fundido

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

DE UN VITRIFICADOR• Desde el punto de vista ambiental, los gases de un horno

de fusión, deben ser tratados. Siempre contienen material

particulado, independientemente de la naturaleza del

material tratado.

• El material adquiere temperatura a medida que se acerca

al rebosadero de salida. Aún así es preciso la presencia de

un quemador auxiliar para reducir la viscosidad y permitir

que el fundido caiga sobre un recipiente con agua fría.

INSTALACIÓN DE VITRIFICACIÓNLa materia prima entra en el horno (a una

temperatura que oscila entre 1300 y 1500ºC),

transmitiéndose el calor por radiación. Para poder

colar los vidrios es necesaria una aportación extra de

calor.

En los hornos de vidrio, el material es extraído en

forma de lámina o de cilindro.

En los hornos vitrificados, el vidrio cae sobre agua

(operación de fritado).

PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO

DE UN HORNO DE

VITRIFICACIÓN CERRADO

El material entra por la parte superior de la

bóveda y la propia capa de materia prima hace

las veces de “tapa”.

Cuando el baño alcanza cierta fluidez se hace

conductor.

Cold top

Materia

prima

Vidrio

70

1.500

HORNO DE VITRIFICACIÓN DE

EMISIÓN CERO

La foto muestra la alimentación de un horno de

“cold top”.

El espesor de la capa puede ser tan grande

como se quiera.

ASPECTO Y APLICACIONES DEL

MATERIAL VITRIFICADO

La forma final del vitrificado dependerá de la

manera en que se haya llevado a cabo el

enfriamiento:

Fibrado

Enfriamiento

Al aire

Echado sobre

agua

VITRIFICACIÓN DE FANGOS DE

EDAR

Los fangos de EDAR, con frecuencia tienen cerca del

50% de materia inorgánica.

La caracterización de la fracción residual, después de

incinerar o gasificar es compatible con los óxidos

vitrificadores.

Se puede hacer grava y/o pavimento.

MATERIA PRIMA PARA

ESMALTES Y FRITAS PARA

PISOS Y BALDOSAS.

La foto muestra unos colores aplicados sobre las

baldosas.

Se pueden cambiar:

• Los colores superficiales.

• Las texturas.

• Las características finales.

VITRIFICACIÓN DE POLVOS CON

ARSÉNICO

La foto muestra una serie de baldosas

vitrificadas con polvos de arsénico. Éste está

inserto en la matriz química del silicato sin

ninguna posibilidad de lixiviar.

Es posible fabricar, como muestra la foto,

diferentes formatos y diversos acabados

superficiales.

AZULEJOS FABRICADOS CON

CENIZAS DE INCINERADORA

La foto muestra un azulejo fabricado

íntegramente con residuos.

Por el tipo de residuo usado, la porosidad del

azulejo es elevada y puede representar un

inconveniente para determinadas aplicaciones.

La solución consiste en aplicar una capa de

polímero (que sinteriza a 200 ºC). La textura,

aspecto y prestaciones son iguales a las de un

azulejo esmaltado.

CONCLUSIONES

La tecnología de la vitrificación, siempre

que se lleva a cabo con los

correspondientes conocimientos, es la

forma mes segura de inertizar y también

de valorizar residuos peligrosos.

Existen dos tecnologías básicas:

• El sistema abierto y el cerrado. Este

ultimo permite la inclusión de limitadas

cantidades de halógenos y materia

orgánica y no hay emisiones.

• El consumo energético de ambos es

semejante, del orden de 1 kW·h/kg de

material vitrificado