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Description
Flashcards by alexis magaña magaña, updated more than 1 year ago
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Created by alexis magaña magaña
about 3 years ago
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| Question | Answer |
| vitrificación de residuos La vitrificación despunta como una tecnología que permite tratar de forma correcta los residuos peligrosos de manera segura para el medio ambiente. Las arenas de fundición constituyen el residuo mas importante de las fundiciones convencionales. La temperatura, los aglomerantes y la naturaleza de ciertos metales conducen a una inclusión de los mismos en la parte superficial de la arena que confirma el molde. cualquier proceso de vitrificación se ve favorecido por la adición de un vidrio por tanto, desde el punto de vista de la reutilización fundentes para ayudar a vitrificar otros residuos. | Las cenizas volantes de las plantas incineradoras de RSU son residuos especiales ya que se recogen en el electrofiltro del sistema de tratamiento de gases y junto a ellas aparecen casi todos los metales pesados arrastrados por los gases durante la incineración de RSU. El término ceniza volante hace referencia a aquellas particulas que son arrastradas por los gases y se recogen finalmente en los sistemas de depuración de gases. Las plantas incineradoras producen una gran cantidad de cenizas, pese a que su porcentaje no suele pasar los 3 % respecto a la masa del material entrante. Este material particularmente es tan extenso como industrias existen y su naturaleza se complica en función de la posibilidad de incorporar subproductos en la formación de materias primas. |
| Residuos vitrificables La vitrificación constituye una tecnología muy apropiada para el tratamiento de residuos altamente tóxicos Los residuos aptos para la vitrificación deben ser de naturaleza inorgánica al cien por cien. Para que el sistema resulte económicamente atractivo, los residuos deben ser de toxicidad elevada, puesto que ello lleva implícito un coste de tratamiento alto. Dicha tecnología es utilizada para la descontaminación de terrenos donde se hayan producido fugas de productos químicos. | De las dos variantes de la vitrificación, el texto relega a un segundo lugar el sistema de vitrificación in situ. A mayor temperatura algunos enlaces se rompen y aparece la posibilidad de inserción de metales pesados en la estructura del vidrio. Es utilizada para la descontaminación de terrenos donde se hayan producido fugas de productos químicos. La capacidad de recristalización también depende de la velocidad de enfriamiento. La velocidad baja de enfriamiento favorece la desvitrificación |
| A medida que el calor va distorsionando, o debilitando, los enlaces químicos de los denominados fundentes, su estructura cristalina se desmorona y funde. Las reacciones líquido/sólido son más rápidas. Otro factor que acelera la fusión es el estado de cristalinidad de un compuesto. Hay materiales donde la estructura cristalina se halla muy bien definida (como el cuarzo, materia prima básica para la elaboración de los vidrios). El estudio de la regla de las fases indica que la adición de una sustancia a otra rebaja siempre el punto de fusión, alcanzándose un mínimo en la mayoría de los sistemas. La fusión es un proceso térmico donde un sólido se convierte en fase líquida. El punto de fusión es aquella temperatura a la cual las dos fases están en equilibrio. En la naturaleza es difícil encontrar una combinación que funda correctamente por debajo de 1.000 °C. | El valor de la viscosidad de un líquido fundido a alta temperatura es una propiedad muy difícil de medir. La viscosidad de un vidrio da una idea de la capacidad de desarrollo o fluencia del mismo y de la facilidad que encontraran los gases para atravesar la capa de vidrio. La viscosidad de un vidrio depende de la composición química y, naturalmente, de la temperatura. La disminución de la viscosidad es exponencial con la temperatura. Los constituyentes vidriados se pueden considerar como combinaciones de diferentes óxidos. |
| La desvitrificación La desvitrificación es un fenómeno que consiste en la paulatina recristalización del vidrio, perdiendo su estructura amorfa. El estado vítreo es más inestable que el cristalino, ya que a esta estructura corresponde una energía mínima. Cuando un vidrio recristaliza no lo hace de forma homogénea sino que el proceso se inicia en determinadas zonas y fases. Tienen una solidez mayor que el vidrio del que proceden, lo que en términos ambientales se traduce por un menor peligro de lixiviación. | En igualdad de condiciones la estructura cristalina es más resistente que la vítrea. El factor complejidad de cationes, que forman parte del grupo de los óxidos modificadores de retículo, favorece la fusión más prematura a la par que forma un vidrio más complejo y resistente. Los vidrios generados a mayor temperatura son más resistentes que los de baja temperatura. Hasta llegar a la fusión se llevan a cabo reacciones en estado sólido/sólido. La temperatura a la que se logra el flujo a la viscosidad requerida se llama temperatura de maduración. Una determinada composición de vidrio común funde alrededor de 1.200 °C pero, para poder extraerlo (colarlo) del horno se debe alcanzar una temperatura muy superior, 1.450 °C |
| PROPIEDADES DE LOS VITRIFICADOSDURANTE LA FUSIÓN Durante la fusión los vidrios se comportan como un líquido viscoso. A diferencia de los sólidos cristalinos, los amorfos no tienen temperatura de fusión, de ahí que se use el término maduración. La viscosidad de un vidrio depende de la composición química y, naturalmente, de la temperatura. El comportamiento de los diversos óxidos que integran el vidrio es diverso. Así los óxidos alcalinos reducen la viscosidad del fundido. Los óxidos fundentes por excelencia como elPbO y en menor intensidad el CdO, BaO y ZnO re-ducen la viscosidad Por el contrario, el MgO, óxido bastante refractario, siempre aumenta la viscosidad del fundido. Los óxidos SiO2, Al2O3y ZrO2siempre aumentan la viscosidad. Tensión superficial: El flujo de los vidrios se ve muy influenciado por la tensión superficial y el ángulo de contacto. Una tensión superficial baja favorece la eliminación de burbujas gaseosas, en cambio una tensión superficial alta puede llegar a re adsorber burbujas durante el enfriamiento del vidrio. | La tensión superficial (φNw/m) puede definirse como la fuerza de cohesión de las moléculas superficiales de un fluido dirigida hacia el interior del mismo. La tensión superficial baja facilita el llenado delos poros originados por la desgasificación. El aumento de la temperatura hace disminuir la tensión superficial a razón de 4 din/cm cada 100 °C. Pérdida de constituyentes por volatilización: Esta es una de las propiedades fundamentales que deben tener los vitrificados ya que afecta directamente a la emisión de metales y, por tanto, al medioambiente. La tendencia a la volatilización está relacionada con la tensión de vapor de los óxidos en estado puro. La clave del éxito para evitar la volatilización es conseguir una formulación de vidrio que consiga una fase líquida a la menor temperatura posible. |
| La vitrificación como tecnología industrial Los hornos suelen ser de crisol calentados eléctricamente, para reducir la emisión de gases, o por combustibles fósiles convencionales. El material a vitrificar entra por la parte superior y cae sobre la superficie del líquido ya fundido. El fundido sale a una gran temperatura y al precipitarse sobre agua fría queda sometido a un gran choque térmico que consigue mantener la estructura vítrea del material. El material así obtenido se denomina «frita». Se trata de un vidrio sobre enfriado y, si la composición es la correcta. La mayor parte de las sales alcalinas son solubles en agua. Un esmalte cerámico suele ser la combinación de una frita y materias primas crudas (sin previa fusión). En cuanto al control de calidad la frita supone una clara ventaja ya que garantiza una fórmula química precisa. en la vitrificación el material pierde la geometría original, por cuanto funde completamente. | Desde el punto de vista ambiental los dos grandes problemas de la vitrificación se pueden reducir a: La presencia de carbonatos. No conviene, en lo posible, vitrificar carbonatos. Con la temperatura, siempre inferior a la de formación de líquido, el carbonato se descompone y el CO2. La emisión de metales, halógenos y materia orgánica presente en los materiales a vitrificar. TIPOS DE VITRIFICADORES: -Hornos abiertos convencionales.(combustible fósiles) - Hornos abiertos convencionales ( gas natural ) - Hornos de fusión eléctricos. |
| Importancia de la atmósfera interior del horno trabajan con un ligero exceso de aire que oscila del 5al 15%. En cualquier caso está asegurada la presencia de oxígeno en los gases. La reducción del CO solo será posible en la medida que la temperatura de los gases descienda. En los vidrios el óxido de hierro puede actuar como formador de vidrio. Ventajas: – Bajísimas emisiones. – Incremento del ratio de fusión por unidad de superficie del baño. – Mejora de la eficiencia energética. – Reducción en el coste de las materias primas por el hecho de poder usar residuos. | Inconvenientes: – Costes de operación, en general, más elevados. – Mantenimiento más elevado (El baño trabaja a mayor temperatura que en otros sistemas y ello deteriora más rápidamente los refracta-rios). – Por el momento no es viable su construcción para hornos de altas producciones. La fusión eléctrica produce un vidrio mucho más homogéneo y de mejor calidad. |
| ITRIFICACIÓN DE RESIDUOS DE MINERÍA 1 kg de metal supone la generación de casi 650 kg de residuos. Estos lodos tienen una peligrosidad ya que contienen gran cantidad de arsénico. El problema real son los metales que se hallan asociados al metal base tales como: el antimonio, el cadmio, el mercurio, el bismuto,etc. En la torre de neutralización de los gases ácidos antes de su emisión al exterior se suele inyectar lechada de cal. | La vitrificación constituye una perfecta solución para su tratamiento y valorización. Posterior se recoge sulfato cálcico y arseniatos o antimoniatos de cal en forma de polvo, de ahí el nombre de polvos de fundición. Estos polvos de fundición tienen una caracterización que demuestra que no van a vitrificar a no ser que se añadan una serie de aditivos, comenzando por el cuarzo, como formador de vidrio por excelencia. Estos polvos de fundición tienen una caracterización que demuestra que no van a vitrificar a no ser que se añadan una serie de aditivos, comenzando por el cuarzo, como formador de vidrio por excelencia. |
| Vitrificación de materiales radioactivos La contaminación se define como la presencia indeseada de radio nucleidos en el ser humano (contaminación personal) o en el entorno que lo rodea(contaminación ambiental). Los metales pesados, en el proceso de vitrificación quedan insertos en la matriz vítrea formando parte de ella y los diversos óxidos establecen unos enlaces entre ellos que constituye la esencia de la naturaleza vítrea. La vitrificación es la tecnología más segura para inertización de residuos inorgánicos peligrosos. El horno dispone de calefacción eléctrica para minimizar la emisión de gases. En cualquier caso los gases junto con los posibles volátiles y partículas arrastradas son conducidos a un enfriador. El residuo fundido se introduce en contenedores en forma de botella. Cuando están llenos se conducen al vertedero o a un depósito de seguridad. | RESIDUOS DE ALTA Y MEDIA INTENSIDAD Un gramo de uranio débilmente enriquecido produce la misma cantidad de energía que 50 kg de petróleo. Los residuos de baja y media actividad se producen en las centrales nucleares, hospitales e instalaciones que utilicen fuentes radioactivas. l La vitrificación del residuo radioactivo no va a mitigar, en absoluto, la emisión de partículas radioactivas pero si a disminuir la densidad de la radiación si el vidrio diseñado es buen conductor del calor y tiene una elevada resistencia mecánica, lo hará mucho más resistente al choque térmico. |
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