Desolforazione ossido di piombo

giugno 17, 2016

Desolforazione ossido di piombo

IMPIANTO DI DESOLFORAZIONE ECOLOGICO

Il contenuto di acido solforico nel pastello è considerato una questione di inquinamento e diventa ancora più pericoloso quando il pastello viene inserito nella fornace per produrre piombo puro.

Durante questa fase la fornace rilascia dei gas che sono costituiti principalmente da SOx. Le normative in alcuni paesi richiedono che il picco non superi mai i 200 mg/Nm3. Alcuni paesi extra-europei richiedono che la media giornaliera non superi mai questo dato. Di conseguenza è necessario un sistema di desolforazione.

L’impianto, utilizzando alcuni reagenti, reattori speciali e un’unità di cristallizzazione, neutralizza il contenuto di H2SO4 evitando qualsiasi problema legato all’ambiente. Dall’altro lato, il risultato che esce dall’impianto di neutralizzazione è sodio solfato Na2SO4 che è puro nel grado di detergenza, che può essere usato in detergenti o nella produzione di vetro.

DESCRIZIONE DEL PROCESSO

Dalla frantumazione delle batterie esauste e dal processo di separazione dei componenti, si ottengono due frazioni contenenti:

  • Griglie e poli
  • Pastello di piombo (PbO, PbO2 e PbSO4), dove PbSO4 è 50% (S = 6%).

La desolforazione del pastello di piombo avviene in acqua con carbonato di sodio e tracce di soda caustica nelle vasche di reazione B01, ottenendo la trasformazione dal PbSO4 al PbSO3 secondo la seguente reazione:

PbSO4 + Na2CO3 > PbCO3 + NaSO4

Durante questo trattamento, l’acido solforico (H2SO4) presente o eventualmente aggiunto viene neutralizzato con la soda caustica, secondo la seguente reazione:

H2SO4 + 2NaOH > Na2SO4 + H2O

Le macchine che compongono l’impianto sono:

  • Sezione pastello desolforato e sezione di neutralizzazione dell’acido solforico (B01)
  • Sezione di eliminazione dell’acqua dal pastello desolforato (filtropressa B02) con lavaggio e asciugatura per eliminare anche il solfato di sodio
  • Sezione (B09) di cristallizzazione solfato di sodio anidro (Na2SO4)
  • Sezione di asciugatura del solfato di sodio anidro (B10)
  • Inquinamento ambientale per l’emissione gassosa di SO2 e SO3 nell’amosfera

Con il presente processo di desolforazione, il PbSO4 diventa PbCO3, e la fusione nella stessa fornace del PbCO3 comporta dei vantaggi nel processo, come segue:

  • Necessità minima o nulla di reagenti aggiunti; si prevede circa il 5% di reagenti nella carica invece del precedente 23%.

Maggiore sfruttamento della capacità della fornace per il miglioramento del piombo (95%) in carica, al posto di circa 78% con il pastello solforoso.
Di conseguenza è previsto un incremento di produttività della fornace rotativa di circa +20%.

  • Minor tempo di ciclo (circa 20%) e minor consumo di energia da combustibile (16%) dovuto a minori reazioni chimiche e temperatura più bassa nella fornace durante la fusione (calore specifico del carbonato -356 cal/Kg, Solfato -535 cal/Kg).
  • Sicuramente minor produzione di scorie (27% in meno) dovuta alla mancanza di composti di solforo e ferro che producono scorie.

 

EFFICIENZA DI RECUPERO

Pastello desolforato
Rendimento del metallo (come ossido di piombo e carbonato): circa 87%
Contenuto di zolfo residuo (come PbSO4): 0,13% massimo
Contenuto di zolfo residuo (come Na2SO4): 0,2%, dipende dalle condizioni di efficienza del filtro
Umidità: 10% massimo
Filtropressa pastello Pb screening