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Estabilización/solidificación del polímero de azufre42,43


  1. El proceso de estabilización del polímero de azufre44 añade un paso de solidificación a es una modificación de la estabilización del azufre con la ventaja de que se crean menos vapores y el mercurio se lixivia menos, porque el producto final es monolítico y ocupa poco espacio. En este El proceso consiste en dos pasos consecutivos:, el mercurio elemental reacciona se estabiliza con el azufre como primer paso para formar y produce sulfuro de sulfuro de beta  mercurio (II)(polvo de meta cinnabarita: López y otros, 2010, López Delgado y otros, 2012) y, en un segundo paso, este sulfuro de mercurio se incorpora y microencapsula en una matriz de sulfuro polimérico a 135ºC, obteniéndose un fluido que se enfría a temperatura ambiente en moldes, para obtener bloques sólidos (monolitos). El segundo paso del proceso proporciona una barrera adicional al mercurio para prevenir y evitar liberaciones de mercurio al medio ambiente y con ello minimizar la posibilidad de su conversión a otras formas de mercurio. El mercurio se transforma en el proceso, que tiene un bajo consumo de energía, pocas emisiones de mercurio, ningún consumo de agua y ningún efluente, y no genera otros desechos. Se deberían establecer sistemas de seguridad para prevenir y evitar posibles emisiones de mercurio y asegurar condiciones seguras para los trabajadores y el medio ambiente, entre los que figuran controles especialmente diseñados para prevenir posibles emisiones y explosiones. Simultáneamente, el HgS es encapsulado y, por esa razón, el producto final es un monolito. El proceso se basa en el uso de ~95% por peso de azufre elemental y 5% de modificadores de polímeros orgánicos, llamados también cemento con polímeros de azufre. El cemento con polímeros de azufre puede ser diciclopentadieno u oligómeros de ciclopentadieno. El proceso se tiene que llevar a cabo a una temperatura relativamente alta de unos 135°C, que puede dar lugar a cierta volatilización y, por consiguiente, a la emisión del mercurio durante el proceso. En todo caso, el proceso requiere la creación de una atmósfera inerte a fin de prevenir la formación de óxido de mercurio (II) soluble en agua. En el caso del cemento con polímeros de azufre, se obtiene beta HgS. La adición de nonahidrato de sulfuro de sodio produce alfa HgS.

  2. [Con este procedimiento se puede lograr una carga relativamente alta del monolito (~(alrededor de 70%), ya que no hace falta una reacción química de la matriz para asentarse y curarse. La realización de este proceso es relativamente simple y está bien documentada; además, el producto es prácticamente insoluble en el agua, tiene una gran resistencia a la corrosión, soporta ciclos alternos de congelación y descongelación y posee una gran resistencia mecánica. Durante el proceso, es posible que se produzcan volatilizaciones y, por eso, hace falta aplicar controles técnicos apropiados. Esos controles técnicos hacen falta también para evitar la posible ignición y las explosiones. Por otra parte, el volumen del material de desecho resultante aumenta considerablemente. Se ha demostrado que esta tecnología es directamente aplicable al mercurio elemental de cualquier grado de pureza, y no necesita destilación previa, y también es directamente aplicable, sin necesidad de ningún tratamiento previo, a una amplia variedad de desechos que contienen mercurio. Todos los productos finales estabilizados y microencapsulados (a partir de mercurio metálico, desechos de cinc, desechos de aluminio, polvo de lámparas fluorescentes y amalgama dental) son sólidos compactos inertes similarmente estables y resistentes al hormigón, lo cual asegura la completa inmovilización del mercurio, y lo hace impermeable y con una porosidad extremadamente baja, lo cual minimiza el riesgo de liberaciones al medio ambiente. La forma final seleccionada es un bloque monolítico duro, y el tamaño del producto final se puede adaptar a la forma que se desee, con sujeción a la opción escogida para facilitar el transporte (López y otros, 2014).

    Se ha informado sobre la estabilidad del producto como el comportamiento de lixiviación más bajo logrado a un valor del pH de 2 con 0,001 mg/l. En una tendencia más o menos lineal, el valor de lixiviación alcanza un máximo de ~0,1 mg/l a un valor de pH de 12 y otro ejemplo entre 0,005 y 45 mg/l para diferentes valores de pH. La razón para que exista esa gran diferencia en el comportamiento de la lixiviación de este último no fue la dependencia del pH sino una pequeña cantidad de mercurio elemental que todavía estaba presente en el producto final. El inversionista explicó que la calidad del producto aumentaba a medida que se lograba un mejor control del proceso. No se informó de emisiones de mercurio de este producto (BiPRO 2010).



  3. Todos los valores de lixiviación obtenidos tanto en las muestras monolíticas como en las trituradas según la norma de la Unión Europea (CEN/TS 14405:2004 and UNE EN 12457) generan concentraciones muy inferiores a 0,01 mg/kg (López y otros, 2014). Por consiguiente, todos los productos finales estabilizados y microencapsulados cumplen los criterios de aceptación de la Unión Europea para vertederos de desechos sólidos inertes (<0, 01 mg/kg, según la Decision 2003/33/EC). El Procedimiento de Lixiviación para la Clasificación de la Toxicidad (TCLP) del Organismo para la Protección del Medio Ambiente (EPA) de los Estados Unidos, Método 1311, también se utilizó para el comportamiento de lixiviación de muestras de mercurio estabilizadas microencapsuladas (trituradas), y todos los resultados son inferiores a 125 μg/l [bien por debajo del valor límite aceptado para el mercurio (< 0,025mg/L)].

  4. Otro ejemplo de una tecnología similar es la solidificación del sulfuro de mercurio (β HgS) con azufre modificado. El primer paso es formar sulfuro de mercurio mezclando mercurio de 99,9% o más de pureza y polvo de azufre, y el segundo paso es solidificar el sulfuro de mercurio con azufre modificado mezclándolos durante una hora y entonces calentándolos hasta 130 grados Celsius durante una hora. Los resultados de la prueba de lixiviación japonesa 13 del sulfuro de mercurio solidificado varía entre 0,0009 y 0,0018 mg/L, lo cual es inferior a la norma de la prueba de elución (0,005mg/L) (Comité sobre la consideración de la gestión ambientalmente racional de los desechos de mercurio, y otros, 2014).

    Estabilización y solidificación con microcementos de azufre45


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