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Estabilización como sulfuro mercúrico


  1. Dado que la forma más común en que se encuentra el mercurio en forma natural es el cinabrio (HgS) del cual se deriva el mercurio metálico, uno Uno de los métodos más importantes y mejor investigados es la reconversión del mercurio elemental cercana a sulfuro mercúricosu estado natural como (HgS). Éste es mucho menos soluble y menos volátil que la mayoría de los compuestos de mercurio, y por ello su movilidad en el medio ambiente es menor. El Los desechos consistentes en mercurio elemental se mezclan con azufre elemental, o con otras sustancias que contienen azufre, para formar sulfuro de mercurio (HgS). La producción de HgS puede dar lugar a dos tipos diferentes: alfa HgS (cinabrio) y beta HgS (meta cinabrio). El alfa HgS puro (de un intenso color rojo) tiene una solubilidad en el agua un poco menor que el beta HgS puro (de color negro). El HgS es un polvo con una densidad de 2,5 a 3 g/cm³.

  2. En general, el HgS se produce mezclando mercurio y azufre a temperatura ambiente durante determinado tiempo hasta que se produce sulfuro de mercurio (II). Para comenzar el proceso de reacción, hace falta determinada energía de activación que se puede obtener mezclando esa combinación durante algún tiempo. Entre otros factores, tasas más elevadas de desviación y temperaturas más altas durante el proceso apoyan la producción de la fase alfa, mientras que una mayor duración del proceso favorece la creación de beta cinabrio. Un tiempo de molturación excesivo en presencia de oxígeno puede terminar por producir óxido de mercurio (II). Dado que el HgO es mucho más soluble en el agua que el HgS, hay que evitar su creación molturando en condiciones atmosféricas inertes o mediante la adición de un antioxidante (por ejemplo, sulfuro de sodio). Debido a que la reacción entre el mercurio y el sulfuro es exotérmica, una atmósfera inerte contribuye a una operación sin riesgos. La realización deEl proceso es constante seguro y su realización es relativamente simple. El HgS es insoluble en agua y no volátil, químicamente estable y no reactivo, y solo es atacado por ácidos concentrados. Por ser un material pulverulento fino, su manipulación está sujeta a requisitos específicos (evítese, por ejemplo, el riesgo de desprendimiento de polvo). Este proceso de estabilización provoca un aumento del volumen por un factor de ~300% y del peso en ~16 a 60% en comparación con el mercurio elemental.

  3. El HgS es muy insoluble en agua y su volatilidad es muy baja; químicamente es muy estable y no es reactivo, aunque su exposición dilatada a condiciones ambientales dará lugar a su conversión en otros compuestos de mercurio. El aislamiento respecto del medio ambiente mediante encapsulación y eliminación en un vertedero diseñado especialmente, o el almacenamiento subterráneo permanente, podrían ser necesarios para mantenerlo como HgS. Además, el hecho de que las materias orgánicas disueltas y las concentraciones altas de cloruro en el lixiviado aumentan la liberación de mercurio a partir del HgS (Waples y otros, 2005; Science Applications International Corporation, 2002) sugiere que el mercurio elemental tratado como HgS debería eliminarse sin que entre en contacto con el agua y otros tipos de desechos, especialmente los que contienen materias orgánicas y cloruro. Además, habida cuenta de que los microorganismos que habitan los sistemas de avenamiento ácido de minas, entre los que predominan las bacterias oxidantes de hierro y de azufre, en el microcosmos con beta metacinnabarita (beta HgS) aumentan las concentraciones de Hg (Jew y otros, 2014), la exclusión de la influencia de esos microorganismos en vertederos diseñados especialmente y el almacenamiento subterráneo permanente podrían ser necesarios para eliminar el mercurio elemental tratado como HgS.

  4. Por ser un material pulverulento fino, su manipulación está sujeta a requisitos específicos (para evitar, por ejemplo, el riesgo de desprendimiento de polvo). Este proceso de estabilización provoca un aumento del volumen por un factor de ~300% y del peso en ~16 a 60% en comparación con el mercurio elemental. Para la solidificación del sulfuro de mercurio, se deben utilizar materiales de bajo contenido de álcalis debido a que un estudio realizado recientemente indica que la liberación de mercurio a partir del sulfuro de mercurio aumenta cuando el valor de pH del eluato es superior a 10 (Mizutani y otros, 2010).

  5. Desde 2010 sSe ha dispuestodispone de un proceso de estabilización en gran escala de desechos consistentes en mercurio elemental con azufre, que forman sulfuro de mercurio (HgS)41. El proceso tiene tenía lugar en una mezcladora al vacío que funcionaba en una atmósfera inerte al vacío que aseguraba un buen proceso de control y una operación sin riesgos. La mezcladora funciona ha funcionado por tandas, con 800 kg de mercurio metálico en cada tanda. Un filtro de polvo y un filtro de carbón activado impiden impedían que salgan salieran emisiones de la planta. La reacción entre el mercurio y el azufre tiene tenía lugar en proporción estoiquiométrica. El producto final consiste consistía en sulfuro mercúrico rojo con valores de lixiviación por debajo de 0,002 mg de Hg/kg (ensayos realizados conforme a la Norma europea 12457/1 4). El producto final es termodinámicamente estable hasta los 350°C.El proceso de mezcla al vacío asegura una operación sin riesgos, es decir no hay fugas durante la operación y la demanda de energía se reduce al ser más bajo el punto de ebulliciónError: Reference source not foundSe han cumplido los criterios de admisión de los desechos, que incluyen un ensayo de lixiviación conforme a la Decisión 2003/33/CE del Consejo Europeo, de 19 de diciembre de 2002, por la que se establecen los criterios y procedimiento para la admisión de desechos en los vertederos de conformidad con el artículo 16 y el anexo II de la Directiva 1999/31/CE relativa al sulfuro mercúriEl sulfuro mercúrico deberá eliminarse de preferencia en instalaciones subterráneas.


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