ESTABILIZACIÓN QUÍMICA DE CENIZAS DE PIRITA

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Juan Carlos Lagos Martínez
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1 ESTABILIZACIÓN QUÍMICA DE CENIZAS DE PIRITA Albert SABANÈS Director General GEOAMBIENT SERFIM GROUPE hcps://

ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA CASO PRÁCTICO EN PLANTA QUÍMICA

con >100 trabajadores De 1952 a 1968, producción de ácido sulfúrico

Mediterráneo a 50 m Núcleo urbano a menos de 300 m Zonas comerciales

2 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA CASO PRÁCTICO EN PLANTA QUÍMICA Malgrat de Mar Emplazamiento SEVESO en ac1vo de >5 Ha. con >100 trabajadores De 1952 a 1968, producción de ácido sulfúrico Varias ac1vidades industriales a lo largo de las úl1mas décadas Mediterráneo a 50 m Núcleo urbano a menos de 300 m Zonas comerciales y depor1vas a menos de 100 m Geología: arenas de playa > 10 m Nivel freá1co a 3 m de profundidad

5 m Concentraciones máximas en suelos: As = 14.000 + Pb = 38.

3 PROBLEMÁTICA Cenizas de pirita acumuladas en 2 ha (Rosa) Espesor medio de 0.8 m y hasta 2.5 m Concentraciones máximas en suelos: As = Pb = mg/kg Otros metales: Cd-Zn-Hg Lixiviación de metales al acuífero: Conc. As+Pb+Zn > μg/l

4 OBJETIVOS N 1 à Seguridad = 0 Accidentes N 2 à Estabilización (Vsica o química) de las cenizas de pirita para evitar la dispersión de par\culas y la lixiviación de metales al acuífero de forma duradera Metal Suelos remanentes (mg/kg) Lixiviados (μg/l) As Pb Nº 3 à Evitar las interacciones con la ac`vidad de la planta

efectos meteorológicos Mezclas con otros productos y residuos ê COMPOSICIÓN Y GRANULOMETRIA

5 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA CONSIDERACIONES PREVIAS Cenizas de pirita procedentes de la segunda tostación Procesos de primera y segunda tostación desiguales Larga exposición a los efectos meteorológicos Mezclas con otros productos y residuos ê COMPOSICIÓN Y GRANULOMETRIA HETEROGENIA LIXIVIACIÓN, OXIDACIÓN, REDUCCIÓN, PRECIPITACIÓN, DISOLUCIÓN POSIBLES REACCIONES DESCONOCIDAS

6 CONCEPCIÓN DE LA TÉCNICA Física o Química? Estabilización <sica Hormigón X ü Costes elevados ü Dificultad de ejecución ü Aplicación defini1va Cenizas de Pirita AdiBvos Estabilización química Ensayos complementarios para seleccionar adi1vo óp1mo

7 CONCEPCIÓN DE LA TÉCNICA Comportamiento metales Vola1lización Absorción Fijación Metales en el subsuelo Adsorción (veg.) Complejación (org.) Lixiviación Precipitación (insolubles?)

8 CONCEPCIÓN DE LA TÉCNICA Comportamiento As y Pb Que especies tenemos?

ü Para disminuir la disponibilidad inmediata de Pb podría ser eficaz el incremento de ph.

9 CONCEPCIÓN DE LA TÉCNICA Comportamiento As y Pb ü La disponibilidad inmediata de Pb fue elevada en todas las muestras analizadas. ü Clara relación entre la disponibilidad inmediata de Pb y el ph de las muestras. ü Para disminuir la disponibilidad inmediata de Pb podría ser eficaz el incremento de ph. ü El arsénico inorgánico analizado en las diferentes muestras presenta concentraciones bajas. ü Dado el predominio de la forma As (III) - Arsenitos, mucho más móvil y tóxica, cualquier cambio en las condiciones ambientales podrían movilizar can`dades significa`vas de éste. ü Por este mo`vo, habría que aumentar el ph del medio para evitar la movilización del arsénico.

Tres fases de ensayos de selección del adibvo ópbmo: Óxido de Calcio, Hidróxido de Calcio, Óxido de Magnesio, Hidróxido

10 CONCEPCIÓN DE LA TÉCNICA Ensayos preliminares Los ensayos se realizaron en el laboratorio con muestras reales de cenizas de pirita recogidas en las zonas de máximas concentraciones de As y Pb. Tres fases de ensayos de selección del adibvo ópbmo: Óxido de Calcio, Hidróxido de Calcio, Óxido de Magnesio, Hidróxido de Magnesio, Sulfuro de Sodio, Fosfato de Calcio, Fosfato trisódico, Materia orgánica y Hierro 0 Dosificaciones de adibvo entre el 0,25% y el 5% ê Hidróxido de Calcio

11 CONCEPCIÓN DE LA TÉCNICA Pruebas piloto in situ Pruebas a pequeña escala con diferentes máquinas, a dosificaciones diferentes, en zonas con diferentes concentraciones, granulometrías, etc. Procedimientos ê Claves para el éxito

obra y HSQ Inves1gación detallada de ph y

12 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Plan de actuación Validación técnica del tratamiento (ARC+ACA) Preparación de la obra y HSQ Inves1gación detallada de ph y espesores Ajuste control dosiﬁcación de la maquina Instalación en obra del laboratorio Deﬁnición proceso de validación Sistema control levantamiento de polvo

y control Estabilización-1 a dosis establecida Análisis de validación Si

13 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN - Proceso Malla zonas actuación Excavación y criba de las cenizas Extensión lotes y control Estabilización-1 a dosis establecida Análisis de validación Si se requiere, Estabilización-2 a dosis precisa Validación ﬁnal y reposición

en la zona de mayor acidez inicial, de las cenizas de pirita pre y

subyacentes. 2 Plantas y 2 invertebrados como BIOINDICADORES.

14 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Caracterización ecotoxicológica Para el ensayo se recogieron muestras en la zona de mayor acidez inicial, de las cenizas de pirita pre y post tratamiento de estabilización, más una muestra de arenas subyacentes. 2 Plantas y 2 invertebrados como BIOINDICADORES. ê EL TRATAMIENTO REDUCE LA TOXICIDAD PERMITIENDO EL DESARROLLO DE VEGETALES E INVERTEBRADOS

TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Composición y envejecimiento Para la realización de éstos ensayos y análisis se recogieron

$En éste estudio se han ublizado técnicas de Microscopía ópbca y electrónica de barrido, Difracción de Rayos X y test de$ Los análisis han determinado que las cenizas están formadas básicamente por hema`tes (Fe2O3), jarosita

Los análisis han determinado que las cenizas están formadas básicamente por hema`tes (Fe2O3), jarosita

15 TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Composición y envejecimiento Para la realización de éstos ensayos y análisis se recogieron el mismo Bpo de muestras que en el ensayo de ecotoxicidad. En éste estudio se han ublizado técnicas de Microscopía ópbca y electrónica de barrido, Difracción de Rayos X y test de envejecimiento. Los análisis han determinado que las cenizas están formadas básicamente por hema`tes (Fe2O3), jarosita (Na,K,H,Pb)(Al,Fe)((AsS)O4)2(OH)6, cuarzo (SiO2), yeso (CaSO4 2H2O) y anglesita (PbSO4). Aumentando el ph del sistema por la incorporación del adi`vo, los óxidos-hidróxidos de Fe y Al son más estables y su superficie pasa a estar cargada nega`vamente, facilitando la adsorción del Cu, Zn, Pb y Ni en el suelo.

16 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Composición y envejecimiento (Imágenes de muestra de ceniza de pirita sin tratar)

ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Composición y envejecimiento Evolución del Pb y As de las muestras de los ensayos de envejecimiento.

17 ESTABILIZACIÓN CENIZAS DE PIRITA TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Composición y envejecimiento Evolución del Pb y As de las muestras de los ensayos de envejecimiento. (rojo: cenizas tratadas y no validadas en mayo; verde: cenizas tratadas y validadas; gris: cenizas originales) A lo largo de los 2 meses del ensayo de envejecimiento se puede decir que las concentraciones en los lixiviados de las cenizas de pirita estabilizadas, se man`enen estables

18 TRATAMIENTO DE ESTABILIZACIÓN Fin obra Relleno, compactación y nivelación de la zona de tratamiento Impermeabilización zona con una tricapa bituminosa asfálbca Instalación nuevos disposibvos de control del medio ACRR

19 RESULTADOS m3 de cenizas de pirita y suelos contaminados tratados Análisis de validación = 100% conformes 90% RP è 50% RNP + 50% RI Más de 400 m 3 de runa valorizada en obra 470 Tn recicladas de residuos varios

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20 LOS ADITIVOS PARA BLOQUEAR QUÍMICAMENTE LOS CONTAMINANTES REEQUILIBRIO QUÍMICO VALORIZACIÓN EFICIÉNCIA ECONÓMICA TRANSFORMACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS EN INERTES GRAN VARIEDAD DE ADITIVOS, INCLUYENDO SUBPRODUCTOS Y MEZCLAS APLICACIÓN MEDIANTE TÉCNICAS AGRÍCOLAS IN SITU Y ON SITE

MEDIOAMBIENTE LAS ENERGÍAS RENOVABLES AL SERVICIO DE LA DESCONTAMINACIÓN LA DEPURACIÓN ECOLÓGICA DE LOS LIXIVIADOS

21 PRODUCTOS R+D+I LAS PLANTAS, MOTORES EN LA DESCONTAMINACIÓN DE HIDROCARBUROS LOS ADITIVOS PARA BLOQUEAR QUÍMICAMENTE LOS CONTAMINANTES BACTERIAS DE ÉLITE PARA TRATAR HIDROCARBUROS Y DERIVADOS EL PODER DE LA NANOTECNOLOGÍA AL SERVICIO DEL MEDIOAMBIENTE LAS ENERGÍAS RENOVABLES AL SERVICIO DE LA DESCONTAMINACIÓN LA DEPURACIÓN ECOLÓGICA DE LOS LIXIVIADOS SERVICIO ADAPTADO PARA LA SEGURIDAD EN EMPLAZAMIENTOS INDUSTRIALES SOPORTE TÉCNICO PARA LA VALORIZACIÓN DE EMPLAZAMIENTOS INDUSTRIALES

22 MUCHAS GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN Albert SABANÈS Director General GEOAMBIENT SERFIM GROUPE hcps://

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