ES2277556B1 - Procedimiento de fabricacion de sales basicas de aluminio y sus derivados a partir de residuos aluminosos y aplicaciones. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de aluminato sódico y sus derivados, a partir de residuos de lodos anódicos y de residuos líquidos de procesos de extrusión del aluminio, acondicionado, concentrado y estabilizado y usos posteriores, directos, intermedios o derivados, incluidas alúminas precipitadas, siendo los residuos base de la invención, normalmente, residuos tóxicos y peligrosos.
Description
Procedimiento de fabricación de sales básicas de
aluminio y sus derivados a partir de residuos aluminosos y
aplicaciones.
El objeto de la invención concierne a un
procedimiento de fabricación de aluminato sódico y sus derivados, a
partir de residuos de lodos anódicos y de residuos líquidos de
procesos de extrusión del aluminio.
La presente memoria tiene por objeto, tal como
indica su enunciado, describir un procedimiento de fabricación de
aluminato sódico y derivados a partir de lodos anódicos y residuos
líquidos procedentes de la limpieza de matrices en procesos de
extrusión del aluminio. El proceso conlleva por tanto, una
minimización en los residuos utilizados con el consiguiente
beneficio social y ecológico.
La invención se relaciona con la obtención de
sales líquidas básicas procedentes de la utilización de residuos
sólidos anódicos, por ejemplo anodizados del aluminio, y/o residuos
básicos de extrusión de aluminio, ambos conteniendo hidróxido de
aluminio, tras ataque químico, acondicionado, concentrado y
estabilizado si fuera necesario. También se relaciona la invención
con la obtención de productos derivados y sus usos.
La solicitante y sus inventores trabajan en el
campo de la depuración de aguas y en los últimos años de forma
sistemática, en la gestión de residuos, incorporada a su sistema de
producción, esto es la fabricación de coagulantes en base a
aluminio.
La solicitante es gestora de residuos autorizado
y así mismo la empresa está certificada en la normativa sobre la
materia y es concesionaria de la patente de invención N° 200000171
"Procedimiento de fabricación de sulfato de aluminio y sus
derivados a partir de lodos de hidróxido de aluminio procedentes de
las plantas de anodizados".
La utilización más conocida de las sales de
aluminio en el mundo de la depuración de las aguas es en el
tratamiento físico-químico, como coagulante, esto es
desestabilizador catiónico de la materia coloidal, que contamina el
agua, la mayoría de las veces de carácter amónico, y que es
necesario eliminar de la misma. para el uso humano.
La utilización de sales ácidas de aluminio es
mucho más habitual que la del aluminato sódico, por precio,
facilidad de manejo, estabilidad y otras cau-
sas.
sas.
Existe un segundo uso de las sales de aluminio
en la depuración de las aguas residuales, que es la desfosfatación
por precipitación química.
La necesidad actual de eliminación de fósforo,
en todas sus formas, fósforo orgánico procedente del metabolismo
humano, ortofosfatos, pirofosfatos, tripolifosfatos y
hexametafosfatos utilizados como coadyuvantes en los detergentes y
fosfatos solubles procedentes de los abonos fosfatados, en las aguas
a depurar que se vierten a cauce público, se va incrementando poco
a poco. La concienciación de los problemas que se derivan por la
eutrofización en nuestros ríos y lagos es una realidad, puesto que
la anoxia producida por dicha eutrofización disminuye tanto la
calidad del agua, que a veces imposibilita su reutilización y puede
dar lugar a problemas sanitarios, tales como cianobacterias o
similares.
En función pues de las necesidades de
depuración, se podrá utilizar una sal básica o ácida de aluminio,
tanto como coagulante o desfosfatante.
En esta invención se describen los procesos a
seguir para la obtención de una sal básica de aluminio de
concentraciones homogéneas, exenta de residuos y metales pesados y
estable en el tiempo, que podrá ser utilizable directamente en los
procesos de depuración descritos en el punto anterior, además de
corrector de pH, como efecto secundario, y/o como producto
intermedio para la obtención de otras formulaciones o usos, que la
invención proponga como oportunas. Los inventores han observado la
gran reactividad de las tortas procedentes de la depuración de los
procesos anódicos del aluminio en el estado de la técnica referidos
a la patente propia.
Los inventores conocen las composiciones
habituales de las soluciones básicas procedentes de la limpieza de
matrices de procesos de extrusión de aluminio, realizadas con
hidróxido sódico de diferentes concentraciones y en caliente.
Por ello, un primer punto de la invención es un
producto resultante de la reacción de ambos productos, en las
condiciones adecuadas.
Un segundo punto de la invención es el
procedimiento de fabricación.
El tercer punto de la invención es que el
producto resultante obtenido, según el proceso de la invención,
puede ser utilizado en la depuración de aguas, como coagulante y/o
desfosfatante, como intermedio en la fabricación de zeolitas, como
aditivo para otras formulaciones y como producto aportante de
aluminio para otras composiciones y para la obtención de hidróxido
de aluminio precipitado mediante neutralización con un ácido, o con
sulfato de aluminio, fabricado mediante procedimiento de la patente
propia del estado de la técnica referido.
Según el primer punto de la invención éste
proporciona unos reactantes para formar el producto final, que
son:
- A)
- Residuo básico líquido, procedente de la limpieza de las matrices, de la extrusión del aluminio.
- B)
- Residuo aluminoso, sólido procedente de la depuración de las aguas de los procesos de anodizado del aluminio.
En los que, el residuo básico líquido, se trata
de un líquido oscuro, sucio, a veces con restos de taladrinas,
grasas u otras que tiene un alto valor de pH y su composición
principal es una disolución de Al_{2}O_{3} en NaOH más o menos
diluida.
Es un residuo toxico y peligroso que la mayoría
de las veces se inertiza mediante neutralización, para su
deposición, sin tener en cuenta el aluminio que contiene.
La relación molar del producto entrante, Rw
(Na_{2}O/Al_{2}O_{3}) habitualmente es de alrededor de 2,
llegando en algunos casos hasta valores de 4.
En su caso el residuo aluminoso sólido, se trata
del residuo procedente de los filtros prensa de las depuradoras de
procesos anódicos. Presenta un aspecto disgregado o en trozos.
El residuo tiene una coloración de blanca a
blanca sucia, dependiendo de los niveles de los hidróxidos
metálicos existentes. Es un producto muy reacti-
vo.
vo.
En cuanto a su composición química destacan el
aluminio, seguido de otros metales como Ni, Sn, Fe, Cr, etc., así
como Na, y Ca; como aniones los más habituales son los hidróxidos,
sulfatos y carbonatos además de una gran cantidad de agua.
Con referencia al procedimiento de fabricación
del segundo punto de la invención, se presenta un procedimiento de
fabricación que comprende:
- a)
- Determinaciones analíticas del residuo básico líquido, concentraciones en Na_{2}O y Al_{2}O_{3}, relación molar y densidad.
- b)
- Determinaciones analíticas del residuo aluminoso sólido, Al_{2}O_{3} y humedad.
- c)
- Acondicionado del residuo aluminoso sólido, eliminación de materiales indeseables, secado y molturación si es necesario.
- d)
- Realizar los cálculos estequiométricos para conseguir la relación molar de consigna decidida, con los datos analíticos de los puntos a y b.
- e)
- Adicionar, sobre el residuo básico líquido agitado, la cantidad calculada en el punto d), de residuo aluminoso sólido. Según la relación molar que se quiera alcanzar, puede ser necesario el calentamiento. El tiempo de reacción será igual o superior a 2 horas.
- f)
- Determinación analítica del producto. Reajuste a consigna si fuera necesario.
- g)
- Eliminación de insolubles del producto fabricado, mediante por ejemplo filtración, tras un tiempo de reposo.
- h)
- Concentración del producto, si fuera necesario.
El tercer punto, según la invención, es el uso o
aplicaciones del producto resultante. Uno de los usos puede ser,
como coagulante en la depuración de aguas, en los procesos de
separación sólido líquido. Sobre todo será útil en aguas
ligeramente ácidas donde además de coagular corregirá el pH. Cabe
destacar que según las últimas investigaciones los coagulantes en
base aluminio evitan la ruptura de las cápsulas celulares de las
cianobacterias, tales como algas presentes en aguas cálidas, y por
ende evitan que las cistinas, poderosos contaminantes neurotóxicos y
hepatotóxicos, se dispersen en el agua, de este modo quedan
confinadas en los fangos dentro de las cápsulas celulares.
Otro uso dentro del tratamiento de aguas es como
producto desfosfatante; el aluminio capta los fosfatos haciéndolos
precipitar igual o mejor que los compuestos de hierro, y evita los
indeseados efectos de las ferrobacterias.
Otro uso es como intermedio en la fabricación de
zeolitas, como aportador de aluminio.
Otro uso sería para la obtención de
formulaciones base alumínicas de coagulantes y otras composiciones
de productos aluminosos.
Otra aplicación sería para la obtención de
hidróxido de aluminio precipitado mediante neutralización con un
ácido, o con sulfato de aluminio, fabricado bajo la referida
patente propia del estado de la técni-
ca.
ca.
Una vez descrita convenientemente la naturaleza
del invento se hace constar a los efectos oportunos, que el mismo
no queda limitado a los detalles exactos de esta exposición, sino
que por contrario, en él se introducirán las modificaciones que se
consideran oportunas, siempre que no se alteren las características
esenciales del mismo, que se reivindican a continuación.
Claims (19)
1. Procedimiento de fabricación de sales básicas
de aluminio y sus derivados a partir de residuos aluminosos y
aplicaciones, que se caracteriza porque parte de los
siguientes reactantes:
- a)
- Residuo básico líquido, procedente de la limpieza de las matrices, de la extrusión del aluminio.
- b)
- Residuo aluminoso, sólido procedente de la depuración de las aguas de los procesos de anodizado del aluminio y,
Produciéndose sucesivamente las siguientes
etapas:
- c)
- Determinación analítica residuo sólido.
- d)
- Determinación analítica residuo líquido
- e)
- Cálculo Estequiométrico.
- f)
- Adicionado de residuo líquido.
- g)
- Determinación analítica.
- h)
- Eliminación de insolubles.
- i)
- Concentrado del producto.
2. Procedimiento de fabricación, según la
reivindicación 1 que se caracteriza porque residuo básico
líquido tiene una relación molar, Rw (Na_{2}O/Al_{2}O_{3})
habitualmente de alrededor de 2, llegando en algunos casos hasta
valores de 4.
3. Procedimiento de fabricación, según la
reivindicación 1, se caracteriza porque el residuo aluminoso
sólido tiene una composición química donde destacan el aluminio,
seguido de otros metales como Ni, Sn, Fe, Cr, etc., así como Na, y
Ca; como aniones los más habituales son los hidróxidos, sulfatos y
carbonatos además de una gran cantidad de agua.
4. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1 y 2, se caracteriza porque comenzará con
las determinaciones analíticas del residuo básico líquido de la
reivindicación 2, concentraciones en Na_{2}O y Al_{2}O_{3},
relación molar y densidad.
5. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1 y 3 que se caracteriza porque comienza
con las determinaciones analíticas del residuo aluminoso sólido de
la reivindicación 3, Al_{2}O_{3} y humedad.
6. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1,3 y 5 que se caracteriza porque continua
acondicionando el residuo aluminoso sólido, mediante la eliminación
de materiales indeseables, secado y molturación si es
necesario.
7. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1, 4 y 5 que se caracteriza porque continua
realizando los cálculos estequiométricos para conseguir la relación
molar de consigna decidida, con los datos analíticos de las
reivindicaciones 4 y
5.
5.
8. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1, 2 3 y 7 que se caracteriza en el que se
continua adicionando, sobre el residuo básico líquido agitado, la
cantidad calculada en reivindicación 7, de residuo aluminoso
sólido.
9. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1 y 7 que se caracteriza porque, según la
relación molar que se quiera alcanzar, puede ser necesario el
calentamiento y donde el tiempo de reacción será igual o superior a
2 horas.
10. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1 y 7 que se caracteriza porque continua
con la determinación analítica del producto y reajuste a consigna
si fuera necesario.
11. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1, 4 a 10 que se caracteriza porque
continua con la eliminación de insolubles del producto fabricado,
mediante por ejemplo filtración, tras un tiempo de reposo.
12. Procedimiento de fabricación, según las
reivindicaciones 1 y 4 a 11 que se caracteriza porque
continua con el concentrado del producto fabricado, si fuera
necesario.
13. Producto fabricado según las
reivindicaciones 1 y 4 a 12 que se caracteriza porque
consiste en un coagulante y/o desfosfatante que es un aditivo para
otras formulaciones y como producto aportante de aluminio.
14. Uso del producto según las reivindicaciones
1 y 4 a 13 porque se utiliza como agente coagulante en la
depuración de aguas potables, residuales e industriales.
15. Uso del producto, según las reivindicaciones
1 y 4 a 13 porque se utiliza como agente desfosfatante en la
depuración de aguas potables, residuales e industriales.
16. Uso del producto, según las reivindicaciones
1 y 4 a 13 porque se utiliza como intermedio en la fabricación de
zeolita.
17. Uso del producto, según las reivindicaciones
1 y 4 a 13 porque se utiliza para la obtención de formulaciones
base alumínicas de coagulantes y otras composiciones de productos
aluminosos.
18. Uso del producto, según las reivindicaciones
1 y 4 a 13 porque se utiliza como aditivo para otras
formulaciones.
19. Uso del producto según las reivindicaciones
1 y 4 a 13 porque se utiliza para la obtención de hidróxido de
aluminio precipitado, mediante neutralización con un ácido, o con
sulfato de aluminio.
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|---|---|---|---|
| ES200503196A ES2277556B1 (es) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Procedimiento de fabricacion de sales basicas de aluminio y sus derivados a partir de residuos aluminosos y aplicaciones. |
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| ES200503196A ES2277556B1 (es) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Procedimiento de fabricacion de sales basicas de aluminio y sus derivados a partir de residuos aluminosos y aplicaciones. |
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| ES2277556A1 ES2277556A1 (es) | 2007-07-01 |
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|---|---|---|---|---|
| US4265863A (en) * | 1978-04-05 | 1981-05-05 | Exergie Societe De Personnes A Responsabilitie Limitee | Integrated process for treatment of residual solutions from anodization plants |
| ES2046539T3 (es) * | 1989-03-16 | 1994-02-01 | Deutsche Solvay-Werke Gmbh | Procedimiento para la elaboracion de aluminato de sodio. |
| DE4311716C1 (de) * | 1993-04-08 | 1994-11-24 | Giulini Chemie | Verfahren zur Herstellung von reinen Alkalialuminaten |
| FR2728886A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-05 | Softal | Aluminate de sodium solide a proprietes d'emploi ameliorees et procede de fabrication de cet aluminate |
-
2005
- 2005-12-26 ES ES200503196A patent/ES2277556B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2728886A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-05 | Softal | Aluminate de sodium solide a proprietes d'emploi ameliorees et procede de fabrication de cet aluminate |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2277556A1 (es) | 2007-07-01 |
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