Vitrification process to stabilize a smelting slag: preliminary study
Este estudio tiene como objetivo realizar una evaluación preliminar de un proceso de vitrificación, para estabilizar una escoria de fundición de plomo secundario, con el fin de facilitar su manejo y/o disposición final. El proceso de vitrificación consiste en someter un residuo a altas temperaturas...
- Autores:
-
Torres Agredo, Janneth
Narváez Legarda, Alejandra
Sánchez Cano, Robert
Mosquera Idrobo, Luisa Fernanda
- Tipo de recurso:
- Article of journal
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
- eng
- OAI Identifier:
- oai:red.uao.edu.co:10614/14741
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/14741
https://red.uao.edu.co/
- Palabra clave:
- Escoria de fundición de plomo
Estabilización
Manejo de residuos
Residuos sólidos
Vitrificación
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Waste management
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Proceso de vitrificación para estabilizar una escoria de fundición: estudio preliminar |
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Este estudio tiene como objetivo realizar una evaluación preliminar de un proceso de vitrificación, para estabilizar una escoria de fundición de plomo secundario, con el fin de facilitar su manejo y/o disposición final. El proceso de vitrificación consiste en someter un residuo a altas temperaturas con agentes vitrificantes, donde se obtiene un producto con alta estabilidad química, permitiendo inertizar en gran medida un residuo peligroso. Para este estudio,se caracterizó la escoria de fundición de plomo y un residuo de arena utilizado como vitrificante, a través de las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX) y granulometría Láser, con el fin de determinar los parámetros del proceso de vitrificación. Seguidamente, se formularon los lotes experimentales con escoria, arena y carbonato de sodio (Na2CO3) y, se sometieron a temperaturas de 1000, 1100 y 1200 ºC durante 2 horas. Los productos obtenidos del proceso fueron analizados a través de las técnicas de Espectroscopía de Infrarrojo y de DRX. Adicionalmente, se aplicó la técnica de TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) para determinar la movilidad de los metales pesados contenidos en la escoria y los productos vitrificados. Como resultado del proceso de vitrificación se encontró que a 1200 ºC los productos presentaron texturas más homogéneas, parcialmente amorfas, con algunas fases cristalinas. A partir de los resultados obtenidos se puede concluir, que el proceso de vitrificación fue efectivo utilizando una mezcla de 60% escoria y 40% de arena, debido a que presentóuna reducción significativa en la lixiviación de metales pesados, tales como Pb, Se y As, cumpliendo la norma para TCLP |
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Torres Agredo, J., Narváez Legarda, A., Sánchez Cano, R., Mosquera Idrobo, L. F. (2022). Vitrification process to stabilize a smelting slag: preliminary study. Ingeniería y competitividad. 24 (2), 1-16. https://hdl.handle.net/10614/14741 |
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Para este estudio,se caracterizó la escoria de fundición de plomo y un residuo de arena utilizado como vitrificante, a través de las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX) y granulometría Láser, con el fin de determinar los parámetros del proceso de vitrificación. Seguidamente, se formularon los lotes experimentales con escoria, arena y carbonato de sodio (Na2CO3) y, se sometieron a temperaturas de 1000, 1100 y 1200 ºC durante 2 horas. Los productos obtenidos del proceso fueron analizados a través de las técnicas de Espectroscopía de Infrarrojo y de DRX. Adicionalmente, se aplicó la técnica de TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) para determinar la movilidad de los metales pesados contenidos en la escoria y los productos vitrificados. Como resultado del proceso de vitrificación se encontró que a 1200 ºC los productos presentaron texturas más homogéneas, parcialmente amorfas, con algunas fases cristalinas. A partir de los resultados obtenidos se puede concluir, que el proceso de vitrificación fue efectivo utilizando una mezcla de 60% escoria y 40% de arena, debido a que presentóuna reducción significativa en la lixiviación de metales pesados, tales como Pb, Se y As, cumpliendo la norma para TCLP The aim of this study is to carry out a preliminary evaluation of vitrification process, which used as a method to stabilize a secondary lead smelting slag, in order to facilitate its handling or final disposal. Vitrification consists of processing a waste at high temperatures with vitrifying agents, to obtain a product chemically stabilized, allowing the inertization of a hazardous waste. In this study, slag and a sand residue used as vitrifying were characterized, through of X-ray Fluorescence (FRX), X-ray Diffraction (DRX) and Laser granulometry, in order to determine vitrification process parameters. Experimental batches were formulated for the vitrification process with slag, sand and sodium carbonate (Na2CO3), and were processed to 1000, 1100 and 1200 °C for 2 hours. Additionally, the TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) technique was applied in order to determine the mobility of heavy metals contained in slag and vitrified products. As a result, it was found the vitrified at 1200ºC presented more homogeneous textures, partially amorphous, although some products presented crystalline phases. It can be concluded that the vitrification process was effective for the stabilization of the slag, with 60% slag and 40% sand, such as Pb, Se, As, because it presented a significant reduction in heavy metal leaching, complying with the standard15 páginasapplication/pdfengUniversidad del ValleCaliDerechos reservados - Universidad del Valle, 2022https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Vitrification process to stabilize a smelting slag: preliminary studyProceso de vitrificación para estabilizar una escoria de fundición: estudio preliminarArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85162124Torres Agredo, J., Narváez Legarda, A., Sánchez Cano, R., Mosquera Idrobo, L. F. (2022). Vitrification process to stabilize a smelting slag: preliminary study. Ingeniería y competitividad. 24 (2), 1-16. https://hdl.handle.net/10614/14741Ingeniería y CompetitividadKrishnan S, Zulkapli NS, Kamyab H, Taib SM, Din MFBM, Majid ZA, et al. Current technologies for recovery of metals from industrial wastes: An overview. Environ technol innov. 2021;22(101525):101525Smaniotto A, Antunes A, Filho I do N, Venquiaruto LD, de Oliveira D, Mossi A, et al. Qualitative lead extraction from recycled lead-acid batteries slag. J Hazard Mater. 2009;172(2–3):1677–80.Pan D, Li L, Tian X, Wu Y, Cheng N, Yu H. A review on lead slag generation, characteristics, and utilization. Resour Conserv Recycl. 2019;146:140–55European Waste Catalogue (EWC). 2000. Disponible en: http://www.epa.ieChen, C., Xie, W., Li, X., Yang, Q., Zhong, Z., Chen, X., et al. Solidification/Stabilization of Pb and Zn in tailing waste using cement, fly ash and quick lime. Environ Chem. 2015, 34: 1553-1560.Elías Castells X. Reciclaje de residuos industriales. Editorial Dí az de Santos, S.A.; 2012.Pelino M, Karamanov A, Pisciella P, Crisucci S, Zonetti D. Vitrification of electric arc furnace dusts. Waste Manag. 2002;22(8):945–9. https://doi.org/10.1016/S0956- 053X(02)00080-6Fan W-D, Liu B, Luo X, Yang J, Guo B, Zhang S-G. Production of glass–ceramics using Municipal solid waste incineration fly ash. Rare Metals. 2019;38(3):245–51Ayala Valderrama DM, Gómez Cuaspud JA, Roether JA, Boccaccini AR. Development and characterization of glass-ceramics from combinations of slag, fly ash, and glass cullet without adding nucleating agents. Materials (Basel). 2019;12(12):2032.Binhussain MA, Marangoni M, Bernardo E, Colombo P. Sintered and glazed glass- ceramics from natural and waste raw materials. Ceram Int. 2014;40(2):3543– 51Gomes, V., De Borba, C. D. G., Riella, H. G. Production and characterization of glass ceramics from steelwork slag. 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