Implementación de un proceso de recuperación de cromo por precipitación química de los efluentes de una industria metalmecánica

Abstract

El propósito de la presente investigación es la recuperación de cromo de los efluentes generados en el proceso de cromado en las instalaciones de una industria metalmecánica. Estos efluentes presentan en su composición: cromo trivalente, hexavalente y trazas de otros metales; provenientes del proceso de cromado, específicamente del reproceso, ya que no cuenta con la instalación y los equipos adecuados para la recuperación. La evaluación de recuperación de cromo de los efluentes del proceso de cromado, se realizó comparando la precipitación química con cuatro agentes precipitantes: hidróxido de calcio, Ca(OH)2; hidróxido de sodio, Na(OH); hidróxido de amonio, NH4OH y carbonato de sodio, Na2CO3. Los resultados muestran, que el mayor porcentaje de recuperación de cromo por precipitación química, se logra usando: el hidróxido de sodio, Na(OH); con una dosis baja, obteniéndose un 90%. Mientras que, con el carbonato de sodio, Na2CO3; se requieren dosis cuatro veces mayores que las utilizadas con los hidróxidos de sodio y calcio, para obtener un porcentaje de recuperación de 89% de cromo. Los parámetros de trabajo de la línea de recuperación de cromo en los efluentes se determinaron en el laboratorio, por medio de ensayos de precipitación química con hidróxido de sodio; obteniéndose una remoción de 92% de cromo, por formación de hidróxido de cromo a un pH de 8 a 9 y posteriormente la acidificación con ácido sulfúrico al 98% a un pH de 2 a 3, produciendo el ácido crómico, para su reciclo al proceso de cromado. Se diseñó la línea de recuperación de cromo, adaptándola a las condiciones de operación de una industria para un periodo de tiempo de 15 a 30 días. Se realizó una evaluación económica de la propuesta de implementación de la línea de recuperación de cromo, obteniéndose un tiempo de retorno de la inversión de 3 años. Por lo tanto, la recuperación de cromo, por precipitación química con hidróxido de sodio de los efluentes generados en las instalaciones de una industria metalmecánica es viable desde el punto de vista: técnico, económico y ambiental.

The purpose of this research is the recovery of chromium from the effluents generated in the chrome plating process in the facilities of a Metalworking industry. These effluents present in their composition: trivalent chromium, hexavalent and traces of other metals; from the chroming process, specifically the reprocessing, since it does not have the installation and the adequate equipment for the recovery. The chromium recovery evaluation of the effluents of the chrome process was carried out by comparing the chemical precipitation with four precipitating agents: calcium hydroxide, Ca(OH)2; sodium hydroxide, Na(OH); ammonium hydroxide, NH4OH and sodium carbonate, Na2CO3. The results show that the highest percentage of chromium recovery by chemical precipitation is achieved using: sodium hydroxide, Na(OH); with a low dose, obtaining 90%. Whereas, with sodium carbonate, Na2CO3; Four times higher doses than those used with sodium and calcium hydroxides are required to obtain a recovery percentage of 89% chromium. The working parameters of the chromium recovery line in the effluents were determined in the laboratory, by means of chemical precipitation tests with sodium hydroxide; obtaining a removal of 92% of chromium, by formation of chromium hydroxide at pH of 8 to 9 and then acidification with 98% sulfuric acid at pH of 2 to 3, producing chromic acid, for recycling to the process of chromed. The chromium recovery line was designed, adapting it to the operating conditions of an industry, for a period of 15 to 30 days. An economic evaluation of the proposal for the implementation of the chromium recovery line was made, obtaining a return time of the investment of 3 years. Therefore, the recovery of chromium, by chemical precipitation with sodium hydroxide from the effluents generated in the facilities of a metalmechanic industry, is viable from the point of view: technical, economic and environmental.