No 18 Mundo Ferrosiderúrgico. Edición Especial: Valorización de Excedentes Industriales

Director: Ing. José Luis Graffe joselg@ferrominera.com

Año IV No 18 / Edición: Marzo-Abril 2015 CVG Ferrominera Orinoco CA Depósito Legal No: ppi2012BO4212

Editor: Lcdo. Siullman Carmona siullmanc@ferrominera.com

Contenido Editorial 3 Sección I+D+i Ferrominera Orinoco 4-39 Valorización de la escoria como coproducto siderúrgico para un modelo de producción y consumo ambientalmente sustentable.

5 Aprovechamiento de las colas depositadas por la planta de lavado de Palúa en la 14 laguna Acapulco.

Revisión documental del uso de escoria negra de Hornos de Arco Eléctrico (HAE) en balasto de vías férreas.

18 Recuperación, reuso y/o reciclaje de catalizadores gastados del proceso de producción de briquetas en CVG Ferrominera.

23 Aplicación de la escoria siderúrgica de Horno de Arco Eléctrico en la captura de dióxido de carbono por absorción desde una perspectiva experimental.

28 Sección Eventos Sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI) 40-42 Sección Efemérides (CTI)

43-51

Asistente Editorial: Lcda. Mirida Carrasco miridac@ferrominera.com Comité Técnico: Ing. Luis Vargas Lcdo. Siullman Carmona Ing. Osiris Moreno Ing. Zulmer Andara Comité de Redacción: Lcda. Doris Macías Lcda. Mirida Carrasco Comité de Gestión Informativa: Lcda. Mirida Carrasco Lcda. María Eugenia Muñoz Lcda. Cinthia Meza Lcdo. Jesús Briceño Diagramación: Lcdo. Siullman Carmona Diseño Gráfico de Portada: Gcia. de Relaciones Institucionales Lcdo. Pedro L. Arias R. Ferrominera Orinoco.

Contacto: +58 286 930.37.42 siullmanc@ferrominera.com

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

EDITORIAL Edición No. 18 Marzo-Abril 2015 La Revista Mundo Ferrosiderúrgico tiene el orgullo de presentar en este número, la edición especial de valorización de excedentes industriales de la industria ferrosiderúrgica, motivado a que en éste mes de mayo, específicamente el día 17, se celebra a nivel mundial el Día del Reciclaje. Instituido inicialmente por el estado de Texas-E.E.U.U en el año 1994, y luego extendido en 1998 al resto de los Estados Unidos y otros países, hasta finalmente ser declarado a partir del año 2005 por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) como el Día Mundial del Reciclaje. Un día instaurado para promover la conciencia ecológica en el concepto universal de reducir, reutilizar y reciclar. Conceptos perpetuados desde mucho antes con el diseño del logo universal creado en el año 1970 por Gary Andersen, un estudiante de la Universidad de California del Sur, quién ganó el primer lugar al concurso de diseño promovido por la Container Corporation of America entre estudiantes estadounidenses, con motivo de la celebración del primer Día Mundial de la Tierra.

Inspirado en la banda de Möbius, descubierta en el año 1858 por el matemático y astrónomo alemán August Ferdinand Möbius, cuya principal propiedad matemática es la de ser un objeto no orientable, ya que es una superficie reglada con una sola cara y un solo borde, el logotipo muestra tres flechas que representan los tres pasos del procesos de reciclaje de forma continua: Reducir el consumo de objetos que no pueden reciclarse, reutilizar con el mismo u otro propósito y reciclar realizando el tratamiento adecuado para su reintroducción a un ciclo de vida. De esto se trata la valorización, de darle uso en beneficio económico y ambiental a los excedentes generados en los procesos.

En la cadena productiva para la fabricación de acero, se generan diversos excedentes que van desde los escombros (Lateritas) y cuarcitas duras de mineral de hierro, hasta la escoria o agregado siderúrgico; pasando por los finos metalizados de los procesos de reducción directa, entre otros. En la actualidad, y bajo la iniciativa

del Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales de SIDOR, se está organizando la Red de Valorización de Excedentes Industriales y Urbanos, que reúne a una serie de empresas, universidades e instituciones públicas y privadas, con el fin de realizar investigaciones que le den uso y aprovechamiento a estos excedentes.

La escoria generada en el proceso de fabricación del acero, las colas de los procesos de concentración de mineral de hierro, la disposición final de los aceites usados, el reuso de los catalizadores de níquel para la reformación de gas natural en el proceso de reducción directa, el beneficiamiento del mineral de hierro de bajo tenor, son ejemplos de actividades que se encuentran enmarcadas en la línea de investigación de la cadena productiva y que apuntan a disminuir el impacto ambiental y la generación de beneficios ecoeconómicos en las empresas del sector Ferrosiderúrgico de Guayana.

SERVICIOS DEL CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO DE CVG FERROMINERA ORINOCO • Caracterización metalúrgica, física, química y mineralógica de minerales.

• Estudios sobre la concentrabilidad de minerales • Evaluación de nuevas técnicas, equipos y procesos sobre la caracterización y beneficio de minerales.

• Estudios de investigación de beneficio a nivel de laboratorio y a nivel de planta piloto de mineral de hierro y otros minerales.

• Diseño y desarrollo de diagramas de flujo para procesar y beneficiar minerales ferrosos y no ferrosos.

• Estudios de factibilidad técnica de plantas de beneficiamiento mediante pruebas en laboratorio y planta.

• Prospección de yacimientos utilizando métodos no tradicionales (imágenes de sensores remotos, geofísica, geoquímica, entre otros).

• Elaboración de programas de reconocimiento geológico de superficie en distintas escalas.

• Manejo y análisis de datos para el uso de los programas informáticos aplicados a: Map Info, Medsystem, Encom Discover, Er Mapper, etc.

• Evaluación de recursos y/o reservas de yacimientos.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 3

I+D+i Ferrominera Orinoco

VALORIZACIÓN DE LA ESCORIA COMO COPRODUCTO SIDERÚRGICO PARA UN MODELO DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO AMBIENTALMENTE SUSTENTABLE. (pág. 5) Por: Gorrín Kiamarís, Méndez María, Mujalli Gisella, López Jesús, Rodríguez Aníbal.

APROVECHAMIENTO DE LAS COLAS DEPOSITADAS POR LA PLANTA DE LAVADO DE PALÚA EN LA LAGUNA ACAPULCO. (pág. 14) Por: Pereira Celisbey REVISIÓN DOCUMENTAL DEL USO DE ESCORIA NEGRA DE HORNOS DE ARCO ELÉCTRICO (HAE) EN BALASTO DE VÍAS FÉRREAS.(pág. 18) Por: Gorrín Kiamarís, Basanta Gloria RECUPERACIÓN, REUSO Y/O RECICLAJE DE CATALIZADORES GASTADOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BRIQUETAS EN CVG FERROMINERA. (PÁG. 23) Por: Rodríguez José APLICACIÓN DE LA ESCORIA SIDERÚRGICA DE HORNO DE ARCO ELÉCTRICO EN LA CAPTURA DE DIÓXIDO DE CARBONO POR ABSORCIÓN DESDE UNA PERSPECTIVA EXPERIMENTAL. (PÁG. 28).

Por: Danglad José, López Jesús, Rodríguez Anibal

En esta sección presentamos los desarrollos, innovaciones e investigaciones del know how plasmado en papel de los trabajadores de CVG Ferrominera Orinoco, empresas hermanas de la Corporación del Hierro y el Acero, CVG, Academia entre otros, en pro de las mejoras de los procesos operativos y administrativos de la Industria del Hierro y el Acero.

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

INVESTIGACIÓN:

VALORIZACIÓN DE LA ESCORIA COMO COPRODUCTO SIDERÚRGICO PARA UN MODELO DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO AMBIENTALMENTE SUSTENTABLE. 1

2

3

Autor(es): Gorrín Kiamarís , Méndez María , Mujalli Gisella , 4 5 López Jesús , Rodríguez Aníbal .

1

MsC. Ingª. Metalurgia. Ing. de Investigación Senior. IIMM-SIDOR MsC. Lcda. Geografía. Ing. de Investigación. IIMM-SIDOR 3 Esp. Lcda. Química. Ing. de Investigación Senior. IIMM-SIDOR 4 PhD.Ing. Metalurgia. Ing. de Investigación Invitado. IIMM-SIDOR 5 MsC.Ing. Químico. Ing. de Investigación Invitado. IIMM-SIDOR 2

Correspondencia: Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro (SIDOR). Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales (IIMM) Av. Guayana, Zona Industrial Matanzas, Puerto Ordaz, Estado Bolívar – Venezuela.

Teléfonos de contacto:+58 286 600.55.80 Email: iimm@sidor.com Recibido: Marzo 2015 Aceptado: Abril 2015

_____________________________________________

RESUMEN.

La tendencia actual del sector siderúrgico es a la revalorización de los residuos; su principal subproducto, la escoria, la cual tiene alto potencial de reutilización en los sectores de la construcción, infraestructura vial y agricultura. Este proyecto permitió evaluar el comportamiento técnico-ambiental de las escorias de horno eléctrico de SIDOR, en función de sus potenciales aplicaciones. Se establecieron las variables que influyen en la calidad de la escoria, considerando: a) proceso de generación que determina el comportamiento ambiental (lixiviación) y la estabilidad volumétrica, b) tratamiento térmico que influye en la composición mineralógica y físico-mecánica, y c) procesamiento que determina la granulometría. Determinando, que las escorias de SIDOR son un material muy limpio, con pocos finos, textura superficial rugosa, buena adherencia, altamente resistentes al desgaste, similar a los agregados convencionales. Los parámetros de lixiviación evaluados se ajustaron a los límites permisibles para los usos ya normados.

Las muestras estudiadas presentan distintos estados de expansión volumétrica, tienen alto contenido de MgO, y el Carbonato de Calcio Equivalente (CCE), muestran capacidades neutralizantes de suelos ácidos.

Identificando ventajas significativas al ser utilizadas en mezclas asfálticas y bases granulares, en distintas ramas de la construcción, así como fertilizante. El adecuado control de las variables de calidad maximiza su utilidad y redimiendo, su empleo evita la creación de zonas de préstamo de material y la consecuente afectación de espacios naturales. Se requiere ajustar en detalle todos los aspectos técnicos y logísticos que viabilicen las aplicaciones, en tal sentido se está construyendo una red de investigación e innovación para potenciar este agregado siderúrgico.

Palabras claves: Escoria de horno eléctrico, subproductos, valorización, agregado siderúrgico, sustentabilidad ambiental.

INTRODUCCIÓN.

La industria siderúrgica genera una cantidad importante de residuos, que pese a la adopción de medidas y procesos basados en los conceptos de producción más limpia, su generación permanece en cantidades significativas. La comunidad científica y la industria en su búsqueda constante de soluciones ante esta problemática ambiental, ha desarrollado técnicas de valorización de residuos industriales con medidas que no sólo consideran los aspectos técnicos y ecológicos, sino aspectos productivos y financieros, logrando un equilibrio entre lo industrial y lo ambiental. (Parra y Sánchez, (2010). Uno de los principales subproductos generados en la industria del acero son las escorias. En este sentido, una variedad de usos se han venido desarrollando a nivel mundial, especialmente en el sector de la construcción e infraestructura vial, con resultados viables y prometedores, al punto de ser considerados co-productos de la industria siderúrgica, debido a la importante valorización que han adquirido en los últimos años. Paralelamente, las tendencias crecientes del sector de la construcción civil y vial, demanda explotación de grandes cantidades de materiales para cubrir las necesidades del sector, sin medir los impactos ambientales que causan dichas actividades. El aprovechamiento de las escorias negras, como agregado para concreto y asfalto, y el de las

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 5

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

escorias blancas para el mejoramiento de los suelos, representan algunas de las alternativas para frenar el deterioro provocado por la actividad minera e impulsar el mercado de residuos industriales.

En la Siderúrgica del Orinoco (SIDOR), existe actualmente un inventario aproximado de 10 millones de toneladas de escoria, ubicadas en un área denominada como Manejo y Procesamiento de Escoria (MAPE). El proceso de fabricación de acero tiene una capacidad de generación de escoria entre 225.000 y 340.000 ton/año, para cuyo tratamiento como subproducto se cuenta solamente con una planta de cribado (200 t/h), para su deposición en el patio de almacenamiento (gran extensión de terreno), sin que se lleve un proceso de separación y molienda respectivas.

Desde el punto de vista técnico, la valorización de las escorias en Sidor daría respuesta a problemáticas tanto de la empresa como del país. En Sidor se solventarían los problemas relacionadas con el manejo de este subproducto de generación a gran escala y sus consiguientes complicaciones logísticas y ecológicas. A la vez que se generaría una potencial materia prima secundaria para el desarrollo de empresas aguas abajo, en áreas tan sensibles como la construcción (cemento y bloque), agricultura y la vialidad (balasto, asfalto), entre otros usos, que garantizaría el éxito de la misiones estratégicas del gobierno, como son la Gran Misión OBJETIVOS

ACTIVIDADES GENERALES

Vivienda Venezuela, el Plan Ferroviario Nacional, el desarrollo vial de la nación, entre otros.

Esta investigación busca darle respuesta a la debilidad de criterios técnicos medioambientales de calidad de las escorias, con el objetivo de garantizar su adecuado uso en las distintas aplicaciones, haciendo énfasis en el estudio de sus características.

Desde el punto de vista técnico y de investigación, en SIDOR es una prioridad buscar las mejores prácticas para los procesos de producción y fabricación, dando pie a la formulación del presente proyecto que busca evaluar estrategias de valorización de la escoria de horno eléctrico como agregado siderúrgico.

Este trabajo presenta un marco referencial que resalta la importancia del aprovechamiento y valorización de residuos industriales, las consideraciones esenciales de las características de las escorias de arco eléctrico y los criterios ambientales y técnicos a considerar.

MATERIALES Y MÉTODOS.

A continuación se presentan, en la tabla 1, las actividades generales realizadas, con los respectivos métodos empleados para el análisis de los indicadores de interés para evaluar las estrategias de valorización de la escoria de horno eléctrico como agregado siderúrgico.

INDICADORES

Búsqueda y análisis de información. Reconocimiento, mapeo y ubicación de las escorias negras, blancas y mezclas. Gestión de recolección y preparación de las muestras para los distintos ensayos: Trituración, pulverización.

Ensayo de lixiviación de la escoria, en contraste con los Determinar el Valoración del comportamiento valores limites de las aplicaciones. Búsqueda, selección ambiental como agregado y análisis de las normas de aplicaciones relacionadas a comportamiento la utilización de la escoria como materia secundaria. ambiental y técnico de la Búsqueda, selección y análisis de las normas de escoria como Valoración del comportamiento aplicaciones relacionadas a la utilización de la escoria agregado técnico como agregado como materia secundaria. Análisis Documental del comportamiento técnico como agregado.

Tabla 1. Actividades metodológicas.

Análisis de las características de la Muestreo y preparación escoria de SIDOR

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 6

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

OBJETIVOS

ACTIVIDADES GENERALES

INDICADORES

Valorización de la escoria como agregado siderúrgico en aplicaciones Análisis documental y comparativo con los resultados de la construcción, vialidad y de los objetivos anteriores.

Establecer las agrícola. aplicaciones de las Análisis documental, y comparativo con los resultados Identificación de las especificaciones escorias de SIDOR, de los objetivos anteriores. técnicas de cada aplicación como agregado siderúrgico Aplicaciones actuales y potenciales, consideraciones para mejorar la viabilidad del agregado y diversificar las aplicaciones.

Tabla 1. Actividades metodológicas. (Continuación) Métodos aplicados para el análisis del comportamiento ambiental.

El comportamiento ambiental de la escoria, se ve reflejado con la trazabilidad de elementos como MgO, Fe2O3, CaO, SiO2, P2O5. Para su análisis se realizó a un ensayo de lixiviación y se compara con los valores límites según el decreto 2635 sobre “Normas para el control de la recuperación de materiales peligrosos y el manejo de los desechos peligrosos”, y de acuerdo a los valores obtenidos se clasifica según tipo de riesgo (riesgo tipo 1, 2, 3, 4).

Para este estudio se realizó el mismo ensayo de lixiviación explicado pero a fracciones granulométricas menores, debido a que a menor granulometría mayor es la potencialidad de lixiviación; los resultados serán comparados con las normas de uso respectivos.

También se realizó el cálculo de carbonato de calcio equivalente (CCE), que expresa la dureza, acidez o alcalinidad total del agua o la presencia en ella de dióxido de carbono, carbonato, bicarbonato, expresado en miligramos por litro (mg/l). Este se calcula multiplicando la cantidad de equivalentes químicos de cualquiera de estos componentes presentes en un litro por 50.

Métodos aplicados para el análisis del comportamiento técnico.

Análisis de pH: Se hizo reaccionar cada muestra de escoria pulverizada con agua destilada a temperatura

ambiente y sometiéndola a agitación. Luego con el medidor de pH se toma la lectura de pH en el momento en que se logra estabilidad del valor. Según la norma UNE83134 (1990), el pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución.

El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas con pH menores a 7 y alcalinas las que tienen pH mayores a 7.

Basicidad Cuaternaria: aplicado en la industria está dada por la relación:

B4 

% CaO  % MgO % SiO 2  % Al 2 O 3

; ecuación 1

Densidad y porosidad: Los índices estructurales que dan idea de la agregación o estructura de las escorias son la densidad aparente y la densidad real, y el espacio poroso total o porosidad.

Moliendabilidad: Se realizó un ensayo de índice de Bond y luego se compararon los resultados con el índice de trabajo, según Wi Kodama y otros (2008).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

Valoración del comportamiento ambiental como agregado.

El comportamiento ambiental de este material se expresa en la trazabilidad de elementos como MgO, Fe2O3, CaO, SiO2, P2O5. En el análisis de lixiviación realizado por SIDOR en el 2009, se concluyó que las

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 7

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

escorias almacenadas en el patio de esa empresa, representan una clase de riesgo 1, que aplica para “compuesto en estado sólido, poco soluble, no inflamable, ni reactivos, no corrosivos, que aunque contienen elementos que pueden ser perjudiciales al ambiente, los mismos no se liberan ni pasan al ambiente de forma inmediata; si se dispersan sobre el suelo pueden ser recolectados con utensilios manuales o mecánicos, sin exigir equipo de protección completa al trabajador”, Decreto 2635.

Basado en estos resultados la escoria de acería de arco eléctrico producida en SIDOR, se puede considerar un sub-producto no peligroso. Considerando la escoria un agregado siderúrgico, se realizó un análisis de lixiviación a las muestras pero a granulometrías menores a 1”; esto debido a que es la de mayor demanda y bajo la premisa de que a menor tamaño, mayor potencial de lixiviación, tanto con el decreto como con los valores límites establecido en normas de bases, sub bases y capas de rodaduras.

Para las aplicaciones de construcción aun no se establecen formalmente límites. Los resultados son presentados en la tabla 2 junto con los límites establecidos para su utilización. Tal y como queda reflejado en la tabla 2, los parámetros evaluados en el extracto lixiviado de las muestras 1, 3 y 4, se ajustan a los límites permisibles establecidos tanto por el decreto 2635, como por los límites establecidos en normas de

bases, sub-bases y capas de rodaduras. Siendo éste, un punto crítico para dar el siguiente paso a la valorización de este agregado.

Los análisis señalan que estas muestras no representan una amenaza. Es importante destacar, que estos resultados solo corresponden a las escorias muestreadas y no son extrapolables a la totalidad de las escorias generadas. De igual forma, es necesario establecer consideraciones de uso de la mano de expertos para aquellas aplicaciones (construcción y agricultura) donde los límites no han sido normados para este tipo de agregado.

Para el uso de este agregado en agricultura, la aplicación del criterio de afectación en la composición del suelo, implica el cálculo de valores denominados de inmisión (aporte al suelo de los contaminantes en la escoria) y la intercomparación de los valores claves de emisión (cantidad de contaminantes que se liberan de las escorias en el plazo de tiempo dado) con los valores máximos permitidos, lo cual define el comportamiento de las escorias.

Este tipo de análisis requiere la aplicación de una metodología especializada, que no forma parte del alcance de este proyecto, pero que debe tomarse en cuenta para el desarrollo en detalle de algunas de las aplicaciones.

Concentración Bases y subDecreto Capa de bases 2635 Rodadura Muestra 1 Muestra 3 Muestra 4 Bario 0.47 6.8 0.28 100 17 ** Cadmio < 0.007 < 0.007 < 0.007 1.0 0.009 0.6 Cromo Hexavalente < 0.02 < 0.02 < 0.02 5.0 2.6 ** Níquel < 0.03 < 0.03 < 0.03 5.0 0.8 ** Plomo < 0.1 < 0.1 < 0.1 5.0 0.8 ** Selenio < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001 1.0 0.007 0.02 Fluoruros 0.31 < 0.017 < 0.017 ** 18 ** Zinc 0.18 0.17 0.17 ** 1.2 ** Molibdeno < 0.1 < 0.1 < 0.1 ** 1.3 ** Vanadio < 0.5 < 0.5 < 0.5 ** 1.3 ** Sulfatos 14 14 27 ** 377 ** Tabla 2. Comparación de los resultados del análisis de lixiviación a granulometría menor a 1” con el decreto 2635 y valores límites para sus aplicaciones en vialidad.

Parámetro (mg/L)

**No se han establecido límites para este parámetro.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 8

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Sin embargo, se realizó el cálculo del parámetro CCE, índice cáustico, que se utiliza para definir la cantidad que debe agregarse al terreno para su neutralización en Muestras

CCE

1 2 4

71,27 52,21 58,61

Tabla 3. Cálculos del carbonato de calcio equivalente (CCE).

Las muestras de escorias de SIDOR cumplen con el porcentaje de carbonato de calcio equivalente al Índice Cáustico, lo que equivale a materiales alcalinos con capacidades neutralizantes de suelos ácidos para aplicaciones agrícolas. La escoria también contiene silicio (Si), que se ha demostrado que aumenta los rendimientos de los cultivos herbáceos, tales como el arroz y la caña de azúcar. El silicio también ayuda a defender a los cultivos contra enfermedades de los cultivos.

El principal resultado revela que las escorias destacadas por contener una gran cantidad de compuestos ácidos contribuyen en la disminución de la lixiviación de especies peligrosas, aunque esta condición no es suficientemente confiable para garantizar la producción de producto inocuo e inerte. Específicamente, microestructura eutéctica ó de bajo punto de fusión, promueven configuraciones vítreas de la escoria. El punto de fusión alto, puede cristalizar durante la solidificación evitando la formación de estructuras amorfas. Por esta razón, el correcto equilibrio de ácidos y especies básicas en las escorias (MgO, CaO, FeO y SiO2) es fundamental para obtener la favorable microestructura y evitar la lixiviación química.

APLICACIONES

VALIDEZ AMBIENTAL

función de su grado de acidez determinado, tal como se muestra en la tabla 3.

Valoración del comportamiento técnico de las escorias como agregado siderúrgico.

Una vez verificado el cumplimiento de los criterios medioambientales, se deben confirmar que desde el punto de vista técnico, las escorias, cumplan con los criterios establecidos para la aplicación en estudio. De acuerdo a las propiedades generales de las escorias de acería, se han detectado y comprobado aplicaciones satisfactorias en vialidad, construcción y agricultura, por las propiedades resumidas en él, en la tabla 4.

Propiedades

Aplicación

Duro, resistente al desgaste

Agregado para concreto asfáltico

Propiedad hidráulica

Base como material granular

Gran ángulo de fricción interna

Material para obras de ingeniería civil

Componentes :FeO, CaO, SiO2

La materia prima para el clínker de cemento

Componentes: CaO, SiO2, Los fertilizantes y el MgO, FeO mejoramiento del suelo Tabla 4. Principales aplicaciones de la escoria de acería de acuerdo a sus características.

A continuación se describe de forma resumida la validez ambiental y técnica reseñada por distintos autores en las aplicaciones estudiadas en esta investigación.

VALIDEZ TÉCNICA

Elevada capacidad portante, elevada resistencia mecánica. Dureza elevada, coeficiente de Los Ángeles menor de 35. Test de hinchamiento no superior al 0,5%. Áridos limpios (equivalente arena superior a 30) Tabla 5. Validez técnica y medio ambiental de las escorias negras y blancas.

Bases y subbases de carretera (Negra)

El contacto con el suelo debe suponer un cambio en la composición del suelo inferior al 1%. Test de lixiviación. Cumplir con los límites establecidos de Cd y Se.

Fuente: IBOHE, 1997; Sierra, 2008; Zaragoza, 2001; Parra, 2012

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 9

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

APLICACIONES

VALIDEZ AMBIENTAL

VALIDEZ TÉCNICA

Test de hinchamiento no superior al 0,5%, aunque este riesgo se ve disminuido ya que la escoria estaría Capa de Según el test de lixiviación, cumplir con rodeada de betún, impermeabilizándola. rodadura los límites establecidos de Ba, Cd, Cr, Mo, Granulometría fija: Grava 13-17mm; Gravilla 6Mezclas Ni, Pb, Se, V, Zn, S04-2, F. 13mm; Arena 0-6 mm. asfálticas Espesor máximo 0,7 m Buena adherencia.

(Negra) Buen coeficiente de los Ángeles. Excelente coeficiente de pulido.

Balastro de vías Granulometría: Grava 12,5- 20mm, Gravilla 5Test de lixiviación férreas (Negra) <12,5mm, Arena < 5 mm.

En mezclas de Test de lixiviación. Granulometría: 0-11,3mm ; 11,3 – 32mm; 32 – concreto para la Presencia de CaO, sulfatos y sulfuros.

45mm; 45 – 64 mm. construcción Control de emisión por chimeneas de Controlar dosificación en función a la cantidad MgO. (Negra) Pb, Zn, Cd y Ni Revisión del % de cromo y el Control de dosificación (sin especificación) Fabricación del manganeso, que aumenta en la Granulometría: 100% entre 37,5mm (1 ½ pulg.) y clinker (Negra) fabricación.

9,5mm (3/8 pulg.) Control de emisiones por chimenea Determinación de metales presentes en Fluoruro menor a 1.4. las partículas en suspensión emitidas por El Mg no debe ser superior al 2% según norma, por Sustituto de la chimenea y en clinker. lo que su dosificación máxima es 5%. marga (Blanca) Control de calidad medio ambiental por Granulometría uniforme y menor a 50mm y que no potenciales problemas con fluoruros en incluya materiales extraños. cantidades elevadas.

Remineralización Tamaño 100% <14mm, 95% <12mm. del suelo, La aplicación del criterio de afectación  Agua>1% (CaO).

Fertilizante en la composición del suelo. CCE: 25-85%.

(Blanca)  Índice Cáustico (Ca+Mg)/(Na+K) > 2.5.

Tabla 5. Validez técnica y medio ambiental de las escorias negras y blancas. (Continuación) Fuente: IBOHE, 1997; Sierra, 2008; Zaragoza, 2001; Parra, 2012

Se puede concluir que los parámetros evaluados en el extracto lixiviado de las muestras (1, 3 y 4), se ajustan a los límites permisibles establecidos tanto por el decreto 2635, como por los límites establecidos en normas de bases, sub-bases y capas de rodaduras.

Siendo este un punto crítico para dar el siguiente paso a la valorización de este agregado, los análisis señalan que estas muestras no representan una amenaza.

Es importante no dejar a un lado, que estos resultados solo corresponden a las escorias muestreadas y no son extrapolables a la totalidad de las escorias generadas.

Establecer las aplicaciones de las escorias producidas en SIDOR, como agregado siderúrgico.

Valorización de la escoria como agregado siderúrgico.

En un análisis de valorización de las escorias se deben considerar criterios técnicos, ambientales y económicos. La diversidad de las alternativas de reciclaje, está en dependencia a las estrategias empleadas para garantizar la calidad del sub-producto generado, de forma tal que cumpla las propiedades apropiadas como materia prima secundaria.

Las empresas que activamente utilizan este subproducto, aseguran que los costos de valorización, son por lo menos similares o menores a los que no utilizan la valorización de la escoria, y que las distintas

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 10

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

vías potenciales de reciclaje podrían ser capaces de absorber la totalidad de las escorias generadas.

Otra ventaja significativa, es la consecuente reducción del consumo de recursos naturales en las explotaciones de las canteras de las calizas naturales, así como el desalojo de grandes patios de almacenamiento (vertederos inertes), a lo que se le suma la dinamización que propicia el comportamiento sustentable de la industria, con actuaciones ambientales más responsables.

Aun existiendo un elemento negativo en materia de transporte (material denso y pesado), estos son superados por las variantes positivas, ya que la escoria proporciona beneficios, como mayor durabilidad, mejor

estabilidad, carpetas antideslizantes, además de las ventajas en el costo de producción (ya que no amerita ni perforar ni volar).

Esto, acompañado de políticas de Estado que estimulen la valorización del subproducto como estrategias sustentables, no solo validarían la factibilidad de valorización, si no potencializarían los beneficios ambientales, estratégicos y técnico-económicos de su utilización.

Su uso en las distintas aplicaciones se muestra en las figuras 1, 2 y 3, donde se destacan las especificaciones técnicas, los beneficios del uso del agregado siderúrgico, el proceso de generación, tratamiento térmico, procesamiento y ensayos.

Figura 1. Ficha técnica del uso del agregado siderúrgico en la aplicación Vialidad.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 11

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Figura 2. Ficha técnica del uso del agregado siderúrgico en la aplicación Construcción.

Figura 3. Ficha técnica del uso del agregado siderúrgico en la aplicación Agricultura.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 12

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

CONCLUSIONES.

• Las características encontradas, nos confieren criterios técnicos y ambientales más sólidos, permiten dar pasos seguros en estudios detallados para las diferentes aplicaciones de interés, conociendo las fortalezas y debilidades de la escoria almacenada en patio y considerando realizar estudios en pro de las mejores prácticas de manejo de escoria para maximizar su uso y rendimiento, así como diversificar las aplicaciones, establecimiento de recomendaciones y propuestas de manejo y procesamiento de escoria a corto, media y largo plazo.

• De igual forma, es necesario establecer consideraciones de uso de la mano de expertos para aquellas aplicaciones (construcción y agricultura) donde los límites no han sido normados para este tipo de agregado.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

(1) IHOBE. (1997). Libro blanco para la minimización de residuos y emisiones. Escoria de acerías.

Sociedad pública de gestión ambiental. Gobierno Vasco.

(2) Parra, Lina y Sánchez, Diana, (2010). Análisis de la valorización de escorias negras como material agregado para concreto en el marco de la gestión ambiental de la siderúrgica Diaco. Facultad de ingeniería, Bogotá. Colombia.

(3) Sierra, E. G. (2008). Evaluación de la Escoria de Horno como Agregado en Mezclas Asfálticas.

(4) Zaragoza, R. Valdés, A. Nassur Bogachkov, A. A. Gómez, C D Tápanes Robau. (2001). Utilización de las escorias de los hornos de arco eléctrico y de cuchara como materiales de construcción. Revista Ingeniería Mecánica.

• En cuanto a las escorias negras existente, los elementos claves para la validez técnica de este agregado, que deben ser considerados, tenemos, el ensayo de hinchamiento de expansión volumétrica, que se presenta como especificación técnica determinante y que nos permitiría clasificar las escorias del patio de acuerdo a su potencial aplicación.

El alto contenido de MgO en las escorias estudiadas, implica también el estudio detallado de dosificaciones para las aplicaciones que así lo ameriten. Las escorias blancas ameritan estudios más minuciosos, no solo que consideren la variabilidad de la composición química de las mismas, sino los ensayos de afectación al suelo no contemplado en este proyecto.

• Se requiere entonces, emprender nuevas investigaciones que permitan ajustar todos los aspectos técnicos y logísticos que viabilicen la sustentabilidad de las aplicaciones de este agregado siderúrgico. En este sentido, se vine avanzando en la conformación de una red de investigación e innovación que derive en distintas líneas investigativas para potenciar la valoración del agregado siderúrgico.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 13

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

ANÁLISIS:

APROVECHAMIENTO DE LAS COLAS DEPOSITADAS POR LA PLANTA DE LAVADO DE PALÚA EN LA LAGUNA ACAPULCO. 1

Autor(es): Pereira Celisbey 1 Ingª. Geólogo. Especialista Ambiental. SISOA-FMO

las características físicas y químicas del mineral proveniente de la explotación de la mina El Pao, reduciendo la sílice y alúmina, así como las partículas ultrafinas (en su mayoría menores a 75 micrones), mediante un proceso de lavado que requería aproximadamente 5.900 galones de agua por minuto, para remover esos residuos muy finos hasta el lecho de la laguna, que mediante un dique se disminuyó el espejo de agua y se sedimentó parte de la laguna.

Correspondencia: Gerencia SISOA. Departamento de Gestión Ambiental. CVG Ferrominera Orinoco C.A. Puerto Ordaz. Estado Bolívar Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 930.42.11 Email: celisbeyp@ferrominera.com Recibido: Marzo 2015 Aceptado: Abril 2015

_____________________________________________

INTRODUCCIÓN.

La Laguna Acapulco es una laguna rebalsera, ubicada al margen derecho del río Orinoco, inmediato a la confluencia del río Caroní, en el sector conocido como Palúa en San Félix, estado Bolívar, Venezuela (Ver figura 1).

Figura 2. Lavadora y Cernidor Primario. (Revista El Minero. 3-1982).

Co n el paso de los años, y por no sacar oportunamente del lecho de la laguna, el material de residuos depositado, se convirtió en un pasivo ambiental para CVG Ferrominera Orinoco. Se estima que el volumen depositado fue cerca de 12 millones de toneladas de mineral de hierro fino, los cuales se consideraron desechos en esa época y que hoy en día tienen un alto valor económico que se puede incorporar previo un proceso de beneficiamiento, a la cesta de productos de Ferrominera.

Figura 1. Ubicación de la Laguna Acapulco (Palúa).

Por más de 20 años, recibió los residuos (colas) del lavado de mineral de hierro proveniente de la planta de lavado instalada en el año 1975 en el Complejo Industrial de Palúa (Ver figura 2). Esta planta mejoraba

EVOLUCIÓN DE LAS LAGUNAS DE LA DEPRESIÓN DE PALÚA, SECTOR NOROESTE DE SAN FÉLIX, MUNICIPIO CARONÍ, ESTADO BOLÍVAR. A partir de la interpretación de la Carta 7641-II, elaborada por MARNR– Lagoven, a través de fotografías aéreas del año 1969, y mediante la interpretación de imágenes de Google Earth, tomadas en el año 2003, se pudo realizar el siguiente croquis:

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 14

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

La profundidad explorada promedio fue 4,27m; sin embargo, el piso original de la laguna, según el mapa de la topografía original, puede variar hasta 16 m, con un valor promedio de 7 m.

Figura 3. LEYENDA: 1) Depresión lateral de la llanura inundable. 2) Ubicación de la laguna en el año 1969. 3) Ubicación de la laguna en el año 2003. 4) Colina. 5) Urbanismos adyacentes.

FUENTE: Fundageominas, 2008.

La sedimentación registrada ocupa 40 hectáreas aproximadamente del lecho de la laguna, que una vez restituido ese cuerpo de agua se integrará a la superficie restante, donde hoy en día se practica la pesca por habitantes del lugar.

RECUPERACIÓN DE LOS RESIDUOS (MINERAL DE HIERRO).

Teniendo en cuenta el valor que puede tener este residuo, Ferrominera Orinoco inició desde comienzos de los años 2000 gestiones con diferentes empresas foráneas, así como actividades propias, la planificación de la extracción de este material, así como caracterizar lo sedimentado en la laguna.

En el año 2008 el volumen medido del material depositado por la empresa Duferco, se estimó en 5.366.537,35Tm (Duferco, 2008) de material ferruginoso con un tenor promedio ponderado de 54,5% de FeT, 11,35% de SiO2, 7,06% de Al2O3, 5,07% de PPC, 0,081% de P, 0,359% de Mn, 0,287% de TiO2, 0,041% de CaO y 0,076% de MgO, estimándose que en el depósito existieran 2.924.762,86Tm de hierro total.

Además, se estimó unos volúmenes probables adicionales de 2.633.463Tm, con lo que se tendrían cerca de 8 millones de Tm de material ferruginoso.

Figura 4. Material depositado en la Laguna.

Durante el año 2007, Ferrominera realizó una campaña geoexploratoria, por intermedio de la empresa TECMIN, para evaluar el material depositado en la Laguna. Producto de esa campaña se realizaron 84 sondeos, los cuales permitieron estimar el volumen y características físicas y químicas de dicho material. Esta cuantificación reportó un volumen de material de aproximadamente 12,2 millones de toneladas, con un contenido de hierro total cercano al 51% y contenidos de las impurezas sílice y alúmina de alrededor de 11 y 7% respectivamente.

Figura 5. Alto contenido de hierro del material de la laguna.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 15

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Para la recuperación del mineral de hierro depositado en la laguna, se diseñó y construyó una planta de concentración magnética por las empresas DUFERCO y MODULAX, basado en un separador magnético por vía húmeda de alta intensidad, con capacidad nominal de 200Tm/h.

Figura 8. Las dragas acumulan el material en piscinas artificiales, se seca y se lleva a la planta para concentrarlo.

Figura 6. Planta de concentración para beneficiamiento de las colas de la laguna Acapulco.

el

La operación de dicha planta se inició a finales del año 2010, cuyo proceso operativo se resume en:  El arranque del material in situ se inicia con retroexcavadoras que alimentan a camiones que lo trasladan y apilan en el área de la planta y luego con cargadores frontales es alimentado a ésta.

Figura 9. Extracción vía seca de la laguna  De acuerdo al contrato de operación entre Ferrominera y Duferco, los rendimientos de la planta deben ser los siguientes: El concentrado tendrá un 65% mínimo, de Fe, 2%, máximo, de SiO2, 0,95%, máximo, de Al2O3, y una recuperación en peso de 72%, mínimo.  La producción de concentrado prevista será de 2.468Tm/dia (760.144 Tm/año).

Figura 7. Extracción vía húmeda dragas de la laguna.

La construcción y operación de la planta de concentración la realizó la empresa DUFERCO, por intermedio de la empresa subcontratada MODULAX para operar y mantener la planta. En agosto del 2010 inicia el funcionamiento de la planta en período de

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 16

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

prueba para realizar los ajustes necesarios y verificar eficiencia de la misma.

Figura 10. Pila de mineral concentrado.

SANEAMIENTO DE LAGUNA ACAPULCO. Durante el proceso de concentración de mineral de hierro en planta, aproximadamente 20% del mineral tratado (aprox. 8.000.000 TM), o sea 1.6 millones de toneladas métricas, son residuos no aprovechables,

con bajo contenido de hierro, formados principalmente de arena. Igualmente se estima que se generen 586.666,67 m3 durante 8 años de “colas” compuestas por lodo y agua, o sea 77.441,55 m3/año las cuales se reubicarán en aquellas áreas de relleno y lecho de la laguna, con la finalidad de recuperar y mejorar el suelo mediante el terraceo, control de drenajes superficiales y arborización de las áreas aledañas a la laguna, lo cual permitirá recuperar parte del hábitat de la fauna acuática y silvestre, y de las comunidades vegetales, así como la creación de áreas verdes, jardinería y ornamentación.

Este proyecto, con la recuperación de los residuos depositados y los generados en el proceso de concentración, probablemente mejore el uso del cuerpo de agua de la laguna Acapulco; contribuirá ambientalmente a mejorar las condiciones y calidad del paisaje del lugar, el cual conjuntamente con el de la desembocadura del río Caroní en el Orinoco, sus riberas, islas y laguna Acapulco, representarán un patrimonio natural invalorable, de gran significado económico, recreativo y turístico.

Figura 11. LEYENDA: SL-01: Silo del mineral de hierro (Tolva), AL-01: Cinta extractora, TC-01 Y TC-02: Cintas transportadoras, PV-A: Criba vibratoria TP-01: Tanque metálico, DP-01, DP-02 Y DP-03: Distribuidor de pulpa, PP-01 Y PP-02: Cribas vibratorias de protección, G-3600: Separador magnético, HC-CO Y HC-RJ: Hidrociclones (Concentrado y cola).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 17

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

CONCLUSIONES.

La metodología utilizada para realizar la recuperación del mineral de hierro mediante la concentración magnética, incorpora, además de las ventajas económicas, (se estimó una tasa interna de retorno (TIR) de 20,60%), beneficios sociales y ambientales significativos, al no tener incorporada ninguna sustancia adicional contaminante en el proceso. Se tiene lo siguiente:

INVESTIGACIÓN:

REVISIÓN DOCUMENTAL DEL USO DE ESCORIA NEGRA DE HORNOS DE ARCO ELÉCTRICO (HAE) EN BALASTO DE VÍAS FÉRREAS. 1

2

Autor(es): Gorrín, Kiamarís , Basanta, Gloria .

1

 Cumplimiento con los compromisos ambientales de sanear la laguna Acapulco.  Generar empleos directos (aproximadamente 100) y doscientos (200) indirectos, los cuales van dirigidos directamente a la comunidad cercana al proyecto.  Retornar al lecho de la laguna material con menor porcentaje de hierro el cual, servirá para conformar el suelo y reforestar.  Mejorar e incorporar a los valores naturales locales el saneamiento de la laguna.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

(1) FUNDAGOEMINAS (2008) Estudio de impacto ambiental y socio-cultural (EIAYSC). Proyecto laguna Acapulco.

Saneamiento laguna Acapulco/aprovechamiento de finos de mineral de hierro.

MsC. Ingª. Metalurgia. Ing. de Investigación Senior. IIMM-SIDOR MsC. Ingª. Metalurgia. Gerente IIMM-SIDOR.

2

Correspondencia: Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro (SIDOR). Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales (IIMM) Av. Guayana, Zona Industrial Matanzas, Puerto Ordaz, Estado Bolívar – Venezuela.

Teléfonos de contacto:+58 286 600.55.80 Email: sirgki@sidor.com; sirglb@sidor.com Recibido: Marzo 2015 Aceptado: Abril 2015

_____________________________________________

RESUMEN.

El potencial de valorización de las escorias de acería de hornos de arco eléctrico (HAE) es elevado en áreas estratégicas como construcción, infraestructura vial y agricultura. Esta revisión pretende explorar, a nivel documental, las condiciones para el uso de la escoria negra de HAE de Sidor como balasto de vías férreas, con miras a desarrollar proyectos de investigación conjuntos Sidor - Ferrominera Orinoco, del uso la escoria negra de los hornos de arco eléctrico (HAE) de Sidor, como balasto en las vías férreas de Ferrominera.

Por ello se realizó, como primer paso, la revisión del estado del arte del uso de escoria negra de horno eléctrico como balasto de vías férreas a nivel mundial.

Palabras claves: Escoria de horno eléctrico, valorización, agregado siderúrgico, balasto de vías férreas.

INTRODUCCIÓN.

Se llama balasto a todo material de grava o piedra triturada que conforma la capa de asiento de las traviesas en las vías ferroviarias. También se le llama

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 18

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

balasto a un tipo de árido o agregado de una granulometría variable entre 40 y 150mm aproximadamente. Su utilización va desde la construcción hasta aplicaciones industriales. Un uso extendido internacionalmente es en la construcción de vías férreas (1).

Se obtienen normalmente por trituración de rocas sanas y debe cumplir ciertas especificaciones en cuanto a calidad del material madre y en su granulometría. Se transporta en camiones hasta donde puede ser cargado en trenes especiales con tolvas que permiten su descarga en la vía (1).

Las funciones que cumple el balasto para vías férreas son (2): • Amortiguan los esfuerzos que ejercen los vehículos sobre la vía.

• Repartir uniformemente estos esfuerzos sobre la plataforma.

• Constituir un lecho elástico suavizador de la rodadura.

• Resistir el desgaste y la degradación causadas por las cargas intermitentes.

• Impedir el desplazamiento de la vía, estabilizándola en dirección vertical, longitudinal y transversal.

• Recuperar la geometría de la vía mediante alineación y nivelación.

• Mejorar el saneamiento, facilitando la evaporación del agua.

• Posibilitar el drenaje, facilitando la evacuación de las aguas de lluvia.

• Proteger los suelos de la plataforma contra la acción de las heladas.

• Evitar las fugas de corrientes (de tracción y/o de señalización)

procedimiento de Los Ángeles (Norma ASTM C535, Degradación por abrasión de Agregados Grandes, gradación F), no será mayor del 22% como porcentaje máximo admisible.

Ensayo de Durabilidad (Deval): Para los materiales de origen basáltico se exige una degradación inferior a 65% cuando se ensaye en solución de dimetil sulfóxido.

Para el resto de los materiales se exige una degradación inferior al 12 % cuando se ensaye en solución de sulfato de sodio.

La Escoria HAE, es un material muy adecuado para su uso en la capa de balasto así como de sub-balasto de vías férreas. El material ha sido utilizado en todo el continente americano en esta función durante muchos años.

Un lastre ferroviario tiene que ser de forma cúbica con un alto ángulo de fricción interna y altas características de enclavamiento agregados. Esto, es particularmente importante en las curvas de la pista, donde las fuerzas laterales sobre la pista pueden ser muy altas y el lastre es el elemento estructural que mantiene la alineación longitudinal, y estas características las cumple a cabalidad la escoria HEA.

MATERIALES Y MÉTODOS.

A continuación se presentan en la tabla 1, las actividades generales realizadas, con los respectivos métodos empleados para el análisis de la información para establecer el estado del arte de la escoria HEA como balastos de vías férreas.

Objetivos específicos

Las principales características que se controlan del balasto son (3): Granulometría: debe permitir el drenaje de la formación y debe proporcionar una trabazón adecuada entre partículas, de forma que se mantenga la estabilidad de la vía.

Ensayo de Desgaste (Los Ángeles): el porcentaje de desgaste de la piedra partida ensayada por el

Actividades generales

Método

Análisis de normas para la definición de ensayos Análisis de la características de la escoria

Análisis de la composición química Análisis de las características físicas y mecánicas

Revisión documental

Proveedores mundiales

Tabla 1. Actividades metodológicas.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 19

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Definiciones.

Escoria, es un subproducto del proceso de fundición que purifica los metales. Esta puede considerarse como una mezcla de óxidos metálicos y su presencia es indispensable en el proceso de fabricación de acero, ya que actúa como aislante térmico, ayuda al control de la temperatura durante la fundición y minimiza la reoxidación del metal líquido antes de pasar al molde. (4) La escoria se genera inevitablemente en la producción de hierro y acero. Tienen una larga tradición como materiales de construcción tanto en carreteras como en obras hidráulicas, así como también en balastos de ferrocarriles, entre otras aplicaciones. Sus propiedades técnicas y de ingeniería la convierten en un producto deseable en ciertas aplicaciones. La utilización de escorias de hierro y acero como material de construcción, evita el uso de los recursos naturales, y su eliminación en el vertedero. (4) Uso de los agregados secundarios (escoria HEA).

La tabla 2, resume los usos más comunes que se da a la escoria de hornos eléctricos (5, 6, 7, 8).

Tipo de Aplicación

Construcción de carreteras

Construcción General y Otras Aplicaciones

Aplicación / Material  Tratamiento de superficies  Asfalto - Capa de rodadura - Capa intermedia - Base  Sub base  Cápsula  Movimiento de tierras, de relleno y rellenar (no debajo de las fundaciones o adyacentes a estructuras)  Materia prima para la fabricación de cemento  Agente encalado agrícola  Balasto de vías férreas  Materia prima para la producción de lana mineral  Hormigones densos (no estructurales)  Escolleras  Ingeniería hidráulica - la protección contra la erosión de las orillas del río  Estabilización de suelos columna de piedra

Tabla 2. Resumen de los usos de la escoria de hornos eléctricos.

Uso de escoria para balasto de vias de ferrocarril.

Desde el 2007, a raíz del documento de trabajo de la unión europea, existe una clasificación de los agregados, clasificándolos como (8):  Agregados naturales, producidos a partir de fuentes minerales. La arena y la grava son agregados naturales como consecuencia de la erosión de la roca. Los agregados naturales también pueden producirse a partir de roca triturada.  Agregados reciclados, producidos a partir de material de procesamiento utilizado anteriormente en la construcción.  Agregados secundarios, producidos a partir de procesos industriales, entre estos se encuentran: desechos de construcción y demolición, escorias de la producción de metales ferrosos (escoria) y las cenizas de los procesos de combustión de carbón. Estos materiales tienen un gran potencial para sustituir áridos naturales mediante la producción de áridos reciclados o secundarios Normas internacionales para el uso de escoria en balasto.

A nivel mundial, la escoria forma parte de las opciones tangibles para la sustitución de agregado natural por agregado secundario en la aplicación referente a balasto de vías férreas. Las más importantes son (1, 7, 9, 10) : • EN 13450. Aggregates for railway ballast (EuropaGrecia).

• R5 Substrates for road and railway construction (Europa-Italia).

• Standard ballast aggregate sizes specified by rail railroads Applicable (Estados Unidos).

• Standards: American Railway Engineering Association (AREA) (Estados Unidos).

• Specification for Prepared Slag, Stone and Gravel Ballast and Federal Specification.

• Federal Specification SS-S- 449: Slag and Stone, Crushed; Gravel, Crushed and Uncrushed (for Railroad Ballast). (Europa, Bulgaria).

• Brazilian Standard Association (ABNT) - NBR 5564 (Brasil).

• Canadian National Railways (CNR) Specification 12 – 22, Slag Ballast (Canadá).

• EAF Slag selected for use as railway ballast in Canada (Canadá).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 20

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Uso de escoria de horno de arco eléctrico como balasto de vías férreas.

Los usos de la escoria enfriada al aire son muchos y variados, incluyendo todo tipo de aplicaciones como agregados en la construcción, en el cemento, vidrio y como acondicionadores de suelo.

El uso mayormente aplicado es, sin un tratamiento previo, como bases de caminos y todo tipo de construcción de la misma manera en la que se usaría cualquier material natural triturado. La escoria ofrece características deseables en este tipo de construcción, como la forma de partícula y textura para proveer estabilidad, estabilidad del volumen en diferentes condiciones climáticas y bajo peso por unidad de volumen (7).

Mientras que el uso generalizado de la escoria en sus muchas aplicaciones contemporáneas es un desarrollo relativamente reciente, el material en sí mismo es tan antiguo como el proceso de fundición que lo produce.

Ya en 1589, los alemanes estaban haciendo balas cañón de la escoria de hierro fundido. Y se dispone registros que indican que las piedras de escoria hierro fundido fueron utilizadas para trabajos albañilería en la Europa del siglo 18 (11).

de de de de

La historia del uso de la escoria en la construcción de carreteras se remonta a la época del Imperio Romano , hace unos 2.000 años, cuando se utilizaba la escoria en la construcción de la bases. Los caminos hechos de escoria se construyeron por primera vez en Inglaterra en 1813 y, apenas diecisiete años más tarde, el primer camino de escoria fue construido en Estados Unidos.

Para el año 1880, los bloques de escoria emitidos eran de uso general para la pavimentación de calles, tanto en Europa como en Estados Unidos.

Una ciudad importante bajo la bandera americana, con una larga historia de calles pavimentadas de escoria, es San Juan, Puerto Rico. Tal vez el aspecto más temprano de la escoria en la historia estadounidense llegó con los peregrinos. La escoria se utilizaba comúnmente como lastre de los buques en esa época, y parece probable que la propia Mayflower llevaba una carga de este material útil.

A pesar de que la escoria estaba demostrando su versatilidad mucho antes del siglo 20, durante mucho tiempo su uso principal en Estados Unidos, era como balasto para vías férreas. Como creció la producción, también lo hizo la necesidad de encontrar nuevas aplicaciones. Una que resultó inmediatamente valiosa fue en la construcción de carreteras militares durante la Primera Guerra Mundial.

La escoria de alto horno, refrigerada por aire y la escoria de acería, se utiliza como balasto ferroviario para todo tipo de vías de ferrocarril, de los apartaderos industriales, y líneas principales de trenes de alta velocidad. Los finos de escoria, se utilizan por debajo del balasto como sub-balasto para evitar la intrusión de los suelos de sub-grado en las secciones de lastre. La escoria proporciona un mejor drenaje debido a sus mayores espacios vacíos, su limpieza, y su alta resistencia a la degradación (9).

La forma áspera de la escoria y su angularidad proporcionan una capa de balasto estable y de mayor enclavamiento. Sus esquinas agudas y ásperas, proporcionan los enlaces firmes y evitan que se desplacen de la pista en las curvas. Las escorias tienen alta resistencia al desgaste y a la abrasión, lo que minimiza la degradación en tráfico pesado. Las escorias son altamente resistentes a los ciclos húmedos y secos, congelación y descongelación, los cambios bruscos de temperatura, y los ataques químicos (12).

Principales proveedores mundiales de escoria como balasto de vía férrea.

Heckett MultiServ: es el proveedor líder de servicios a la industria de acero del mundo.

Una parte vital de la actividad de la empresa es la elaboración y comercialización de productos de escoria. La empresa comercializa la escoria de acero en 24 países, y de los 20 millones de toneladas de material manipulado cada año, 11 millones de toneladas son utilizados. Los principales usos son en la construcción de carreteras, con chorro de arena, la agricultura y como balasto ferroviario. Kevin A. Holliday BEng; MBA; MICE; C.Eng; MIAT; P.Eng S teel Slag - The High Performance Industrial Aggregate (13).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 21

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Harsco Metals and minning: proporciona logística y servicios medioambientales a la industria en 160 ubicaciones de los clientes a través de 30 países, ofreciendo un servicio de recuperación de la escoria procesándola para recuperar metales valiosos o elementos minerales, y comercializar los co-productos en aplicaciones como la construcción, vialidad, balasto de vías férreas y otras aplicaciones (13).

Phoenix Services: ofrece servicios de clase mundial que responden a los productores de acero de todo el mundo. Los servicios principales incluyen el manejo de escoria utilizando transportes para el pote de escoria o el pozo de escoria tradicional, realizado con cargadores frontales la recuperación de la chatarra a las especificaciones de sus clientes, y la escoria de procesamiento de la escoria de acuerdo a los requerimientos del cliente o al uso final de la escoria a utilizar (14).

The Mineral Products Association: es proveedor en el Reino Unido de agregados, que incluye en sus proyectos la escoria de acería de hornos de arco eléctrico, para uso en balasto para vías férreas, tanto para el diseño convencional como para trenes de alta velocidad (15).

AEIFOROS: es proveedor en Bulgaria y Grecia de agregados secundarios; opera con tres instalaciones de producción de agregados de escoria de horno eléctrico de arco para aplicaciones como: material de relleno, de base y subbase para carreteras y ferrocarriles, así como para la construcción de lastre (16).

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

(1) Normas Comunidad Europea (2009). Pliego de prescripciones técnicas generales de materiales ferroviarios Balastros. http://www.carreteros.org/legislacionb/ferrocarril es/pf/capitulos/6/c_6.htm (2) CAES. Balastros para Ferrocarril.. http://www.caes.eu/wikicaes/balasto.pdf (3) Railroad Ballast. http://www.harscom.com/58/Railroad-Ballast.aspx (4) Slag Aggregates for landfill, road base and subbase, antiskid road pavements, embankment. http://www.aeiforos.bg/eng/skyra.htm (5) National Slag Asotiation. . http://www.nationalslag.org/common-uses-slag (6) Asociación Europea de Escoria www.euroslag.com (7) Canadian Slag Asotiation http://canslag.ca/aboutus.html (8) UEROSLAG- EUROFER (2012) Position Paper of the status ferruos slag. DIRECTIVE 2008/98/CE Li, H. (2009). Future resources for eco-building materials: I. Metallurgical slag. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 24(3), 451-456.

(9) Ballast, Supporting The Rails and Ties. www.american-rails.com/ballast.html (10) SLAG RAILROAD BALLAST. phxslag.com (11) Das, B., Prakash, S., Reddy, P. S. R., & Misra, V. N. (2007). An overview of utilization of slag and sludge from steel industries. Resources, conservation and recycling, 50(1), 40-57.

(12) Agostinacchio, M; Olita, S. (2005) Use of Marginal Materials in Road Constructions: Electric-Arc Furnace Slag. University of Basilicata – Italy (13) Heckett MultiServ. http://www.harscom.com/58/Railroad-Ballast.aspx (14) Phoenix Services http://www.phxslag.com/phx12_about.html (15) The Mineral Products Association. http://www.mineralproducts.org/issues.htm (16) AEIFOROS. http://www.phxslag.com/phx12_about.html

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 22

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

ANÁLISIS:

RECUPERACIÓN, REUSO Y/O RECICLAJE DE CATALIZADORES GASTADOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BRIQUETAS EN CVG FERROMINERA.

Figura 1. Catalizadores de níquel sin uso.

1

Autor(es): José Rodríguez 1 MsC. Ing. Agrónomo. Especialista Ambiental. SISOA-FMO Correspondencia: Gerencia SISOA. Departamento de Gestión Ambiental. CVG Ferrominera Orinoco C.A. Puerto Ordaz. Estado Bolívar Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 930.42.11 Email: joserrs@ferrominera.com Recibido: Marzo 2015 Aceptado: Abril 2015

_____________________________________________

INTRODUCCIÓN.

El proceso productivo de la planta de briquetas de CVG Ferrominera Orinoco, basado en la tecnología de reducción directa, requiere de diversos materiales y productos químicos que favorezcan las reacciones químicas necesarias, para dar estabilidad y continuidad a la producción de las briquetas.

Los principales excedentes industriales del proceso operativo de la planta de briquetas son:  Catalizadores en base níquel  Oxido de Zinc  Alúmina activada  Sulfatreat.  Antracita.  Resinas aniónicas y catiónicas.  Aceites usados.  Grasa usada.

Los catalizadores de mayor relevancia son en base a níquel y óxido de zinc (Ver figuras 1 y 2). Puesto que hay volúmenes considerables de estos materiales en los patios de almacenamiento, representan una excelente oportunidad de aprendizaje por su manejo ambiental responsable y por su potencial recuperación y valor.

Figura 2. Catalizadores de óxido de zinc sin uso.

En las operaciones de la planta de briquetas de Ferrominera, se han realizado las acciones de diagnóstico, para evaluar las condiciones ambientales.

Se hicieron los inventarios de estos aspectos, dentro de los cuales se contabilizaron los volúmenes importantes de catalizadores de níquel y óxido de zinc usados, almacenados en los patios.

En el Informe de Auditoría Ambiental realizado a la planta de briquetas de CVG Ferrominera Orinoco por GESCA. Junio – Agosto 2007, se identifican éstos como materiales y desechos (Ver tabla 1) Material o Desecho

Estado Físico

Clasificación

Catalizadores de diversos tipos

Sólido

Peligroso

Sulfatreat y óxido de zinc

Sólido

Peligroso

Condiciones de Almacenamiento En sacos (Big bag) y tambores deteriorados, rotos y dispersos en el piso.

En sacos (Big bag) y tambores deteriorados, rotos y dispersos en el piso.

Tabla 1. Clasificación de los catalizadores usados en planta de briquetas.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 23

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

ASPECTOS TÉCNICOS Y LEGALES.

Las normativas ambientales venezolanas tienen la particularidad y la enorme ventaja de ser eminentemente técnicas, lo que representa una excelente guía para la capacitación del personal de las empresas que manejan estos materiales en sus procesos productivos.

Dentro de las normas actuales, tenemos algunos puntos en consideración para revelar la verdadera importancia de un buen manejo ambiental.

La Ley Orgánica del Ambiente G.O. Nº 5.833 Año 2006.

El artículo 80 establece que se consideran actividades capaces de degradar el ambiente: Numeral 7: “Las vinculadas con la generación, almacenamiento, transporte, disposición temporal o final, tratamiento, importación y exportación de sustancias, materiales y desechos peligrosos, radiactivos y sólidos”.

Los catalizadores gastados o usados son considerados Materiales Peligrosos Recuperables (MPR).

Decreto 2.635.

El Decreto 2635, Normas para el Control de la Recuperación de Materiales Peligrosos y el Manejo de los Desechos Peligrosos. G.O.N° 5.245, Año 1998, en su artículo 3, establece las siguientes definiciones: “Aprovechamiento de Materiales Peligrosos Recuperables: Operaciones o procesos destinados a extraer y utilizar materias primas o energía de materiales recuperados.”

“Regeneración de Materiales Peligrosos: Proceso de purificación o reelaboración de materiales peligrosos para restablecer las mismas características del material en su estado original.”

“Reuso de Materiales Peligrosos: Empleo de materiales peligrosos recuperados en otro ciclo de producción diferente al que le dio origen.”

Asimismo, la Ley de Sustancias, Materiales y Desechos Peligrosos reafirma la definición de “Material Peligroso Recuperable”, en el numeral 11 del artículo 9 como todo aquel “material que reviste características

peligrosas, que después de servir para un propósito específico todavía conserva propiedades físicas y químicas útiles y, por lo tanto, puede ser reusado, reciclado, regenerado o aprovechado con el mismo propósito u otro diferente”.

Los catalizadores de níquel, y óxido de zinc están catalogados como Sustancias Peligrosas en el Anexo C del Decreto 2.635 (Ver tabla 2) Nº CAS

Sustancia

Efecto

Cantidad Crítica (kg)

ND

Níquel y sus compuestos (sales y óxidos)

A,B

5

ND

Zinc y sus compuestos (polvo, óxidos y sales)

A,C,B

50

Tabla 2. Níquel y zinc según el Anexo C del Decreto 2635.

A = Tóxico al agua B = Tóxico por inhalación, ingestión o contacto C = Reactivo, Inflamable.

CAS = Chemical Abstract Service ND = No Determinado.

Como puede apreciarse en la tabla 2, estos materiales presentan una peligrosidad significativa para el medio ambiente y los trabajadores.

El Decreto 2635 en su artículo 9 establece que “La recuperación de los materiales peligrosos tendrá como objetivo fundamental el reuso, el reciclaje, la regeneración o el aprovechamiento de dichos materiales a escala industrial o comercial, con el propósito de alargar su vida útil, minimizar la generación y destrucción de desechos peligrosos y propiciar las actividades económicas que empleen estos procesos o se surtan de estos materiales.”

“Artículo 15: Todo material peligroso recuperable que al cabo de tres (3) años de su generación no haya sido objeto de ningún procedimiento para reutilizarlo, reciclarlo o aprovecharlo, será manejado como desecho peligroso. En el caso de materiales generados con anterioridad a la fecha de publicación a este Decreto, el lapso de almacenamiento se definirá de acuerdo al plan de cumplimiento.”

Estos materiales en una gran proporción superan los 3

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 24

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

años de almacenamiento temporal por lo que desde el punto de vista legal se consideran desechos peligrosos, por consiguiente se aplica el artículo 40 del Decreto 2.635, que establece las condiciones de almacenamiento de desechos peligrosos.

Ley Penal del Ambiente. G.O. 4358, Año 1992.

La legislación nacional en materia ambiental aborda el tema del adecuado manejo, tipificación y establecimiento de sanciones por incumplimiento legal y técnico, para un gran grupo de sustancias, materiales y desechos peligrosos, dentro de los cuales están incluidos los catalizadores de óxido de zinc y níquel.

“Artículo 4 Responsabilidad de representante: Cuando los hechos punibles fueran cometidos por los gerentes, administradores o directores de personas jurídicas, actuando a nombre o en representación de éstas, aquéllos responderán de acuerdo a su participación culpable y recaerán sobre las personas jurídicas las sanciones que se especifican en esta Ley.” “Artículo 6 Sanciones a personas jurídicas: La sanción aplicable a las personas jurídicas por los hechos punibles cometidos, en las condiciones señaladas en el Artículo 3º de esta Ley, será la de multa establecida para el respectivo delito y, atendida la gravedad del daño causado, la prohibición por un lapso de tres (3) meses a tres (3) años de la actividad origen de la contaminación.”

“Capítulo VII. De los Desechos Tóxicos y Peligrosos.

Artículo 62. Gestión de Desechos Tóxicos: Serán sancionados con prisión de uno (1) a tres (3) años y multas de mil (1000) a tres mil (3000) días de salario mínimo, los que en contravención a las normas técnicas sobre la materia: Numeral 1: Generen o manejen sustancias clasificadas como tóxicas y Peligrosas”.

Ley sobre Sustancias, Materiales y Desechos Peligrosos. G.O. 5.554. Año 2001.

“Titulo VII. De las Sanciones. Artículo 83: Serán sancionados con arresto de tres (3) meses a un (1) año y multa de trescientas unidades tributarias (300 U.T.) a mil unidades tributarias (1.000 U.T.) quienes procesen, almacenen, transporten o comercialicen materiales peligrosos en contravención con las disposiciones de

esta Ley y la reglamentación técnica que rige la materia”.

En resumen, está bien entendido que estos materiales son peligrosos y las sanciones por su inadecuado manejo ambiental, pero es allí donde precisamente están las grandes oportunidades y que el ingenio de las empresas a través de su capital humano, reviertan una situación que es aparentemente desalentadora, por una verdadera oportunidad de aprendizaje, de cambio y de incluso, aprovechamiento económico (valorización).

SITUACION ACTUAL.

El almacenamiento temporal de catalizadores de níquel y óxido de zinc acumulados, ha ocupado la capacidad límite en los patios de almacenamiento de excedentes de la planta de briquetas.

El tipo de almacenamiento de estos materiales en planta se realiza a la intemperie. La tabla 3 a continuación, muestra el inventario estimado por año de los catalizadores de óxido de zinc, a base de níquel y además de la antracita, usados en la planta de briquetas de CVG Ferrominera Orinoco, según el informe de pasivos ambientales del año 2007(2).

Año

Óxido de zinc (kg)

Estimado hasta junio 2007

Catalizador a base de níquel (kg)

116.000

126.500

2007

29.940

2008

49.000

2009

37.300

2010 2011

Antracita (kg)

78.000 29.000

28.000

33.000

25.000

2013

13.254

5.000

Total

278.494

263.500

2012

28.000

Tabla 3. Inventarios estimados. Informe de aasivos ambientales de planta de briquetas año 2007(2).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 25

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

En la planta, los inventarios de catalizadores usados estaban dispuestos en los patios de: CBI, patio de excedentes industriales, patio de chips, almacén III,

patio recupero, área norte de almacén de suministros en planta de briquetas, área de la torre de enfriamiento área 6000 (Ver figuras 3 y 4).

Figura 3. Catalizadores de níquel y óxido de zinc usados.

Figura 4. Plano Distribución de Pasivos Ambientales en la planta de briquetas.

Fuente: Departamento Técnico de la Gerencia de Planta de Briquetas CVG Ferrominera Orinoco.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 26

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

ALTERNATIVAS.

Una de las opciones utilizada es la recuperación de catalizadores en buen estado. Esta es una práctica muy utilizada en las plantas que utilizan estos materiales. Es un trabajo manual que permite recuperar un buen porcentaje de catalizadores de forma manual. Éstos se van seleccionando por su buen estado y apariencia muy cercana a la del catalizador nuevo. Por lo que la experiencia y conocimiento del observador se pone de manifiesto en dicha labor.

En ocasiones, por problemas con los reformadores, sus tubos catalíticos u otros inconvenientes, es necesario vaciar los catalizadores contenidos en los tubos, los cuales por su poco tiempo en operación tienen una gran cantidad de catalizador en buen estado, el cual es seleccionado y clasificado para finalmente ser mezclado con catalizador nuevo en la nueva carga de los tubos catalíticos de los reformadores.

En segundo lugar, el reciclaje y la recuperación de sus componentes o materias primas es una práctica realizada y que tiene muchos beneficios desde el punto de vista económico y ambiental. Generalmente, esta práctica se realiza en países que tiene la tecnología suficiente para extraer el níquel a través de varios

procesos como baños químicos, entre otros, y así darle un aprovechamiento que permita realizarse bajo un proceso completamente rentable a pesar de los gastos en que se incurre por su traslado o transporte vía marítima y terrestre a los países destino donde se realiza esta recuperación.

En el trabajo: “Alternativas para la Recuperación de Metales a partir de Catalizadores Gastados del Hidrotratamiento de Hidrocarburos Pesados: Un Caso De Estudio”, de Fernando ALONSO, Sergio RAMÍREZ, Jorge ANCHEYTA y Martha MAVIL, del Instituto Mexicano de Petróleo, 2008, se establecieron parámetros de contenido de níquel en catalizadores a través de un proceso de lixiviación, que iban de 3,39% a 4.82%. (Página 63. Cuadro V).

Asimismo, en el mercado mundial, el níquel maneja precios importantes que hacen considerar seriamente su recuperación.

Al consultar el portal INDEXMUNDI, que da a conocer los perfiles de cada país y los precios de muchas materias primas, se puede visualizar la cotización actual de la tonelada de níquel (Ver figura 5 y tabla 4).

Figura 5. Cotización actual de la tonelada de níquel.

FUENTE: http://www.indexmundi.com/es/precios-de-mercado/?mercancia=niquel

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 27

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Mes

Precio ($/Tm)

Tasa de cambio

Sep. 2014 18.034,80 Oct. 2014 15.812,37 -12,32% Nov. 2014 15.807,05 -0,03% Dic. 2014 15.962,05 0,98% Ene. 2015 14.849,19 -6,97% Feb. 2015 14.573,84 -1,85% Tabla 4. Precios del níquel desde septiembre de 2014 hasta febrero de 2015.

FUENTE: http://www.indexmundi.com/es/precios-demercado/?mercancia=niquel

INVESTIGACIÓN:

APLICACIÓN DE LA ESCORIA SIDERÚRGICA DE HORNO DE ARCO ELÉCTRICO EN LA CAPTURA DE DIÓXIDO DE CARBONO POR ABSORCIÓN DESDE UNA PERSPECTIVA EXPERIMENTAL. 1

2

Autor(es): Danglad, José , López, Jesús , Rodríguez, Anibal

3

1

CONCLUSIONES.

Finalmente, se puede concluir que si es posible aprovechar materiales como los catalizadores en base a níquel, a través de planes de acción, para lograr el retiro de los materiales cumpliendo con la normativa legal ambiental del país, y cumplir también con los convenios internacionales como el Convenio de Basilea.

El beneficio ambiental se ve reflejado en el retiro inmediato de estos materiales usados de las empresas y con un beneficio económico adicional muy necesario hoy en día.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. (1) Carrasquel, Carlos. (2008). Informe JPPB-I-0008/08.

Pasivos ambientales planta de briquetas.

(2) Global Envorimental Services, C.A (GESCA). (2007).

Auditoria ambiental a la planta de briquetas de la empresa Ferrominera.

Ing.Químico. Ingeniero de Investigación.

PhD.Ing. Metalurgia. Ing. de Investigación Invitado. IIMM-SIDOR 3 MsC.Ing. Químico. Ing. de Investigación Invitado. IIMM-SIDOR 2

Correspondencia: Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro (SIDOR). Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales (IIMM) Av. Guayana, Zona Industrial Matanzas, Puerto Ordaz, Estado Bolívar – Venezuela.

Teléfonos de contacto:+58 286 600.55.80 Email: sirgki@sidor.com Recibido: Marzo 2015 Aceptado: Abril 2015

_____________________________________________

RESUMEN.

Con un enfoque holístico sobre el aprovechamiento de la escoria de acería como agente de secuestro geológico del dióxido de carbono, se presenta esta revisión documental de artículos técnicos y patentes, a fin de conocer el estado del arte y las tendencias a nivel experimental del uso de escoria siderúrgica producida en horno de arco eléctrico en la captura de CO2 por absorción en forma de carbonatos, lo que permitirá establecer los parámetros de partida para la exploración de dicha tecnología y su posible aplicación en SIDOR, identificando los ensayos requeridos y contrastando los datos recabados de las referencias científicas, con la caracterización fisicoquímica -hasta ahora- realizada a las escorias.

Palabras claves: Escoria de horno eléctrico, subproductos, valorización, agregado siderúrgico, captura de CO2

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 28

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

INTRODUCCIÓN.

La escoria de acero es un tipo de mezcla alcalina de óxidos y por ello considerado como un potencial adsorbente de CO2. Rawling (2008) planteó un esquema de trabajo experimental que considera aspectos industriales con miras a obtener resultados; desde entonces el número de publicaciones al respecto ha aumentado. Aunque la mayoría de los estudios abordan las escorias de horno básico de oxígeno (HBO), estudios comparativos recientes realizados por Yu y Wan (2011), demostraron que las escorias de horno de arco eléctrico (HAE) tienen una capacidad de captura superior a las escorias de HBO, tratamiento que, además, mejora las propiedades del material en la mayoría de las aplicaciones de interés, al reducir la propiedad expansiva de los oxidados de calcio en la escoria (Chang, Chiu, Pan, Chen, Tan y Chiang, 2012).

MATERIALES Y MÉTODOS.

Se realizó una investigación documental considerando patentes, artículos técnicos y tesis doctorales, para determinar el estado del arte y las tendencias a nivel experimental del uso de escoria siderúrgica producida en horno de arco eléctrico en la captura de CO2 por absorción en forma de carbonatos.

RESULTADOS Y ANÁLISIS.

Principios del Proceso El secuestro de CO2, empleando escorias de acería, ocurre mediante la absorción química del dióxido de carbono en fase gas o en solución, al reaccionar con los óxidos e hidróxidos de metales alcalinotérreos, siendo las especies de calcio y magnesio las formas más reactivas en los diferentes tipos de escoria.

Genéricamente, se conoce a la reacción como carbonatación, siendo los productos obtenidos carbonatos de calcio y magnesio, especies pasivas que mejoran su estabilidad y disposición segura del agregado (Bobicki, Liu, Xu y Zeng, 2012).

Cuando la reacción ocurre entre especies alcalinas sólidas y el dióxido de carbono, se clasifica como directa. Al emplearse un vehículo o agente disolvente, el mecanismo de secuestro se denomina indirecto (Sun, Yao, Zhang y Yang, 2011); la carbonatación indirecta ocurre en al menos dos pasos. En primer,

lugar una lixiviación de las especies de calcio y/o magnesio; luego se precipitan los carbonatos por insuflado de CO2; ello tiene un doble propósito: la absorción del dióxido de carbono y la recuperación del calcio y otras especies de interés (Said, Mattila, Järvinen y Zevenhoven, 2013).

Carbonatación.

La carbonatación directa en la escoria puede ocurrir vía seca (mineral no hidratado) o por vía húmeda mediante la humidificación del gas o el sustrato sólido (mineral hidratado). Las condiciones ambientales (humedad y tiempo de exposición) determinan la formación de carbonatos vía seca, fenómeno que ocurre espontáneamente durante el almacenamiento en patios, en los cuales la escoria interactúa con el CO2 ambiental, como se observa a continuación (Comrie, 2012): CaO + CO2 → CaCO3 (1) La reacción es significativamente más exotérmica y de menor energía libre que la formación del hidróxido. El CaCO3 posee una alta estabilidad con un rango de calcinación entre 650°C y 898°C. El carbonato de magnesio (magnesita) se forma vía seca por medio de la ecuación 2 y al igual que el carbonato de calcio la reacción es más exotérmica que el hidróxido correspondiente. Butt, Pile, Park, Vaidya, Lackner, Wendt, Nomura y Onoda (1998) reportaron el rango de calcinación para la magnesita entre 230°C y 410°C. MgO + CO2 → MgCO3 (2) La formación de otros compuestos más complejos como la dolomita y el silicato dicálcico y tricálcico también ha sido abordada por algunos autores (Goto, Suenaga, Kado y Fukuhara, 1995). No obstante, la mayoría de las investigaciones reflejan que el CaCO3 y el MgCO3 son los productos principales durante este proceso. Durante la carbonatación húmeda, ya sea por exposición de la escoria a un gas húmedo o por la adición de agua, los componentes de solubles, como la cal, reaccionan primero, convirtiéndose en hidratos que luego se transforman en carbonatos por asimilación del dióxido de carbono disuelto como se observa en las ecuaciones 3-5. En segundo término

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 29

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

reaccionan los materiales insolubles como los silicatos de calcio (Uibu, Kuusik, Andreas y Kirsimäe, 2011).

CaO + H2O → Ca(OH)2 (3) MgO + H2O → Mg(OH)2 (4) Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3+ H2O (5) Otro mecanismo ampliamente estudiado es la carbonatación indirecta, la cual consta de una primera fase de extracción selectiva por disolución de las especies de calcio presentes en la escoria; hasta ahora se han probado como solventes, solución de ácidos acético (Teir, Eloneva, Fogelholm y Zevenhoven, 2007), ácido clorhídrico (Ngoni Lubilanji y Mlawule, 2012), ácido nítrico (Doucet, 2010) y sales amoniacales (Elobena et al., 2011). Seguidamente se neutraliza el licor empleando una solución básica. La segunda fase ocurre luego de filtrado, la solución se burbujea con gases enriquecidos en CO2, para generar la precipitación del calcio ionizado en forma del carbonato correspondiente (Elobena et al., 2011).

Eisele, Kawatra y Simmons, en 2011 mezclaron soluciones de Na2CO3 o K2CO3 con escorias siderúrgicas como aditivos para promover un medio de reacción conjunta y sinérgica de carbonatación.

El carbonato de amonio también ha reportado capacidad como agente de secuestro primario, mediante la formación de bicarbonato de amonio, lo que precede la reacción tipo silicatos cálcicos o magnésicos como paso final en la estabilización geológica del dióxido de carbono (Hunwick, 2011).

Aspectos Experimentales a Considerar.

Procesamiento de la Escoria.

Cabe destacar que la mayoría de los estudios no menciona el tratamiento o las condiciones de post producción a las cuales fueron sometidas las escorias empleadas; aun más, Rawling (2008), en su trabajo comparativo de 6 diferentes tipos de escoria solo discrimina el tipo de metalurgia y horno del cual provienen. No obstante, los estudios de caracterización de la escoria en SIDOR C.A., demuestran diferencias significativas en las propiedades de los agregados siderúrgicos respecto al procesamiento o la ausencia del mismo, previo su almacenamiento.

Los estudios relativos a la recuperación de compuestos de interés desde la escoria de acería hacen énfasis en la necesidad de reducir la cantidad de escorias depositadas en los rellenos (Said, Mattila, Järvinen y Zevenhoven, 2012; Zvimba Mulopo y Mashego, 2012;); es por ello, que las condiciones de procesamiento y parámetros de almacenamiento representan factores de interés en el aprovechamiento de estos recursos a gran escala.

Santos et al. 2012, indagaron en la carbonatación directa de la escoria caliente (800°C-200°C) como mecanismo de post tratamiento empleando termogravimétrica. El incremento de la temperatura afectó positivamente la captura del CO2 relacionándose al aumento de difusión dentro de las partículas, señalando que la temperatura óptima de carbonatación se encontraba entre los 800°C y 700°C (cercano a la temperatura de descomposición del CaCO3).

Por otro lado, un incremento de la presión parcial no genera efectos sobre la reacción directa vía húmeda (Santos, et al., 2012), exhibiendo mayor conversión a presiones inferiores a la supercrítica (Chang et al, 2012).

Caracterización Química.

La espectroscopia de absorción atómica (Zvimba et al.

2012) y la fluorescencia de rayos X (FRX) en conjunto con la difracción de rayos X (DRX) constituyen las técnicas de referencia para la caracterización química y mineralógica. Uibu et al. (2011) y Rawling (2008), al caracterizar diferentes escorias entre las que se contaban escorias de horno de arco eléctrico, hallaron que el porcentaje de óxidos de CaO y MgO, en forma libre, es muy bajo, con predominancia de formas complejas de silicatos, aluminatos y ferritas de calcio y magnesio; los resultados de DRX muestran los siguientes minerales: silicato dicálcico (Ca2SiO4) y larnita, akermanita (Ca2MgSi2O7), (Ca5MgSi3O12), (Ca12Al14O33), clinoenstatita (MgSiO3), magnesiowustita (MgFeO2), hatrurita (Ca3SiO5), periclasa (MgO), y cal anhidra (CaO). Además, fracciones reducidas de alúmina, wustita, y sílice, que no aportan en nada a la carbonatación.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 30

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Otra técnica a considerar es el Plasma de Acoplamiento Inductivo (Inductively Coupled Plasma ó ICP), aplicado para cuantificar compuestos metálicos pesados susceptibles de incrementar o disminuir su solubilidad dependiendo del mecanismo de captura que atraviese la escoria (Quaghebeur, Laenen y Nielsen, 2011; Sun et al., 2011), tema que adquiere la relevancia suficiente para ser estudiado desde el punto de vista de la legislación ambiental. Por ejemplo, al emplear sales amoniacales para disolver CaO y Ca(OH)2, conlleva también a la notable solubilización de sustancias como el V y el Cr, cambiando la calidad de la escoria, por lo que los límites legales deben ser re-evaluados (Eloneva et al, 2010).

Caracterización Física.

La densidad real ha sido determinada a fin de cuantificar las cantidades de escoria manejadas (Rawling, 2008), junto a la superficie específica y la distribución granulométrica relacionadas a la capacidad de captura de CO2. Santos et al. (2012) indicaron que la capacidad de captura es inversamente proporcional al diámetro de las partículas, no obstante la reducción de la basicidad es independiente de tal factor.

Otra variable a tener en cuenta es la humedad presente en el material de partida lo que permite estimar

apropiadamente el ajuste necesario en aplicaciones como la carbonatación directa vía húmeda, donde el contenido de agua es un factor determinante de la eficiencia del proceso y las propiedades mecánicas del material (Aoki et al., 2006; Tsutsumi et al, 2008).

Por otro lado, la caracterización morfológica de los productos por Microscopía Electrónica de Barrido (Scanning Electron Microscopy ó SEM) acoplada con técnicas de caracterización química de Espectroscopía de Dispersión de rayos X (Energy Dispersive X-ray spectroscopy ó EDX), ha permitido dilucidar los mecanismos cinéticos del proceso en el caso de secuestro directo de CO2 como se observa en la figura 1.A. Huijgen et al en 2004 resaltaron la formación de un recubrimiento de carbonato de calcio y el empobrecimiento de calcio en la fase de óxido de silicio (SiO2). En la captura indirecta de CO2 la conformación morfológica del carbonato de calcio precipitado (figura 1.B) puede diferenciarse entre escalonahédrico y rombohédrico (Sun et al.) lo que se ha relacionado a las condiciones del proceso (Eloneva et al. 2011; Mattila et al. 2012). En el caso específico de la absorción directa en lechos empacados o fluidizados, otros parámetros como la porosidad y permeabilidad intrínseca son requeridos para modelar la operación, desde los enfoques fluidos dinámicos en medios no convencionales.

Figura 1. A. Partícula de escoria de acería pulida carbonatada con análisis SEM-EDX (Huijgen et al. 2004). B. Partículas de Carbonato de Calcio precipitado desde una solución de NH4Cl (Mattila, Grigaliūnaitė y Zevenhoven, 2012).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 31

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Factores termodinámicos Al examinar la termodinámica, se determina el calor liberado en cada reacción de transición de los minerales presentes en la escoria, desde su condición metaestable al estado más estable. Los principales minerales implicados en el secuestro de dióxido de carbono son los óxidos libres y los silicatos de calcio y de magnesio (meta-estables). Estos minerales se transforman en hidróxidos y carbonatos (estables); sus respectivas Energías Libres de Gibbs de formación, a las condiciones del medio ambiente (G°), determinan el estado estable final. Un aumento de la temperatura empuja el sistema lejos de formar hidróxidos y favorece la reacción de descomposición de carbonatos. Durante la extracción, la temperatura es uno de los parámetros registrados de la disolución, a fin de caracterizar el calor relacionado al proceso (Doucet, 2010). Otros factores como la

concentración de electrolitos o especies activas han sido señalados por los autores como significativos.

Chang et al., concluyeron que el agua con características alcalinas puede acelerar la reacción de carbonatación incrementando la conversión de la escoria. La reacción del agua con óxidos de metal alcalino-térreos y de silicatos en la escoria lleva a la formación de hidróxidos. La termodinámica de la reacción proporciona el estado del equilibrio entre productos reactivos, respecto al calor producido. La literatura ofrece esta información para el CaO, MgO, 2CaO•SiO2 y 3CaO•SiO2, en condiciones normales (298 K y 1 atm).

Las ecuaciones 3-4 y 6-7 muestran la formación de hidróxido de los respectivos compuestos.

½ [2CaO•SiO2] +2,15H2O →½ [1,72CaO•SiO2•4 H2O] + 0,15Ca(OH)2 1/3 [3CaO•SiO2] +1,77H2O →1/3 [1,72CaO•SiO2•4 H2O] + 0,43Ca(OH)2 Factores Cinéticos El secuestro directo de CO2 en escoria, ha sido evaluado con buena correlación de los datos experimentales mediante el modelo cinético de cubierta superficial (Chang et al.), asumiendo que la reacción ocurre en los sitios activos que no han sido cubiertos por los productos de la reacción. En la figura 2, se observa que la incorporación de carbono a la escoria se relaciona tanto a la presencia de calcio, como a la permeabilidad

(6) (7)

de las especie de carbono al interior de las partículas, lo que constituye uno de los supuestos físicos del modelo de capa superficial, según el cual solo reaccionarán las especies accesibles en la superficie de los granos.

Tsutsumi et al. (2008). Por otra parte, la formación de cubiertas de carbonato de calcio como las encontradas en la figura 1.A, obedecen a las transformaciones morfológicas propias de la transición cristalina.

Figura 2. Perfiles de composición de C, Ca, Si, Fe en partícula de escoria de acería carbonatada (Tsutsumi et al. 2008).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 32

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Condiciones de Proceso.

La carbonatación acelerada de sustratos alcalinos granulares de baja porosidad (hasta 37%) está marcadamente relacionada a la granulometría y las condiciones del gas en tratamiento, el tiempo de reacción así como la composición del sólido (Quaghebeur et al., 2011).

El ajuste del pH durante el proceso de carbonatación indirecta representa un paso fundamental; en la mayoría de los trabajos este paso ocurre antes de la carbonatación, llevando el pH de 3-5 a 12-9, a fin de favorecer la disolución del CO2 (Ngoni, Lubilanji y Mlawule, 2012). En su trabajo, Zvimba et al., calcularon que solo recuperaban el 20% del agente basificante empleado por tonelada de escoria tratada, por lo que La figura 3, da cuenta del aumento importante en el número de publicaciones científicas entre 2010-2012; se observa que para el primer trimestre del año en curso, se cuenta con 3 publicaciones en revistas internacionales, lo que representa poco menos del 50 % respecto al 2012, indicando que se mantiene la

se requiere optimizar el método para reducir la reposición de insumos.

Durante la carbonatación indirecta, Sun et al., encontraron un cambio gradual en la morfología de los cristales desde escalenoidal a romboidal que ocurre cuando la temperatura de precipitación varía desde 20 a 80 °C. El control de este parámetro propicia la formación de una determinada forma de carbonato, lo que a su vez dependerá de la aplicación final.

Análisis de Patentes.

Se recabaron y analizaron 33 referencia bibliográficas, distribuidas en 18 artículos científicos, 14 patentes y 1 tesis doctoral, publicadas entre 1995 y 2013, destacándose la variedad de orígenes. tendencia de crecimiento. Asimismo la adjudicación de patentes ha tenido lugar, principalmente en los dos últimos años, lo que puede relacionarse al creciente interés científico e industrial que ha adquirido la reducción en la emisión de gases invernaderos y los procesos sustentables.

8

7

6

5

4

3

2

1

0 1995

2004

2007

2008

2010

2011

2012

Art í culo Cient í f ico

2013

2006

2011 Pat ent e

2012

2008 Tesis Doct oral

Pai ses d e O r i g en ( Pai s)

Figura 3. Relación de referencias técnicas respecto al año de publicación.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 33

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

En la figura 4, se distribuye geográficamente el origen de los desarrollos relacionados al secuestro del CO2 empleando escorias de acería, destacando Finlandia,

resultando en la mayoría patentes que abordan la carbonatación indirecta en miras de la recuperación de carbonato de calcio de alta calidad.

Figura 4. Relación de referencias técnicas respecto al año de publicación.

Tendencias Tecnológicas.

El reto del secuestro mineral de carbono es acelerar la carbonatación y explotar la energía de la reacción con mínimas pérdidas de material y energía (Bobicki et al., 2012). Fue encontrada una energía de reacción aparente de 11,8 kJ/mol (Sun et al. 2011).

La escoria de acería se ha empleado en el control de diferentes gases de efecto invernadero como los SOX y NOx junto al CO2, secuestrándolos en forma directa y acelerada en reactores de lecho fluidizado diseñados por Comrie D. (2012) e indirecta, adicionando metanol amina (Li y Riman, 2012). Un ejemplo de interés es la captura de SO2 producto de la combustión de coque de petróleo (Wanga, Anthonya y Abanadesb, 2004), lo que permitiría prevenir el impacto ambiental, estructural y de seguridad al emplear este combustible sólido económico. Chang et al., trabajaron en modelos teóricos que contemplan el SO3 dentro del balance másico de especies activas, constituyendo un área de oportunidad para el desarrollo de experiencias para alimentar modelos de comportamiento bajo condiciones de operación industrial.

Figura 5. Evolutivo de referencias bibliográficas respecto a la tecnología de secuestro de CO2.

La figura 5, permite diferenciar la tendencia en la producción de artículos, patentes y trabajos relativos a la carbonatación, la mayoría de éstos abordan la carbonatación indirecta, orientada a precipitar

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 34

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

carbonato de calcio de calidad comercial (pureza del 96 ± 2 %p/p) con bajo contenido de carbonato de magnesio cristalino (≤2%) y otras impurezas como óxidos de aluminio, óxidos de hierro y silicatos. Dicha tecnología exhibe el mayor número de patentes en los últimos años.

Composición elemental Considerando al calcio y al magnesio como los elementos de mayor interés para el proceso siderúrgico, de la tabla 1, se extrae que la escoria oxidante o negra del frente vesicular y la escoria reductora o blanca acreditan los mayores contenidos de estos elementos.

Potencial de la escoria de acería de horno eléctrico en la captura de CO2.

Considerando la tendencia a la optimización de los recursos financieros y energéticos, así como la recuperación de minerales de interés, la aplicación de las escoria de acería almacenada en la precipitación de CaCO3 por carbonatación indirecta, tiene un interés ecológico y estratégico dentro del manejo y reciclaje de insumos durante el proceso productivo de SIDOR, C.A. Hasta el momento se han identificado al menos 4 frentes de escoria almacenada, las cuales varían en sus características y propiedades fisicoquímicas respecto a su origen en el proceso metalúrgico y posterior procesamiento (Méndez, Gorrín, Mujalli, Lopez, Rodríguez, 2012).

Elementos

Fe total

Fe

Escoria Negra.

Frente vesicular

18,08

12,95

Salida Criba 3/4

25,92

Frente Laminar

Escoria Blanca

II

Fe

III

La obtención de carbonato de calcio a partir de escorias mediante la extracción selectiva de iones en soluciones ácidas, ha conllevado al enriquecimiento en vanadio del primer residuo (Eloneva et al., 2011), demandando una segunda etapa de tratamientos del vanadio soluble en los efluentes del proceso (Sebastian et al., 2011); de igual manera Santos et al. reportaron el aumento en la solubilidad del cromo.

Los datos de la tabla 2, sobre la presencia de elementos minoritarios en la escoria, señalan que la escoria blanca conlleva el menor riesgo colateral en el proceso de disolución, dado que la concentración de vanadio y cromo son las menores de los diferentes frentes.

Si

Al

Ca

Mg

Mn

Na

K

Ti

V

P

C

S

5,09

7,36

2,90

28,52

6,07

2,695

0,058

0,025

0,096

0,003

0,291

1,960

0,059

15,46

10,46

7,56

3,11

20,90

6,68

0,635

0,059

0,042

0,282

0,003

0,337

0,680

0,018

27,96

0,61

27,35

5,77

3,31

18,43

8,22

0,829

0,062

0,045

0,378

0,003

0,312

0,007

0,002

10,15

6,83

3,32

5,38

8,01

23,46

10,85

0,581

0,065

0,048

0,210

0,003

0,013

2,660

0,180

Tabla 1. Composición química de los elementos mayoritarios de la escorias muestreadas en el Patio de Escoria (MAPE) SIDOR, C.A por la técnica de análisis de Absorción Atómica (Méndez et al., 2012).

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 35

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

Elementos identificados (ppm) Identificación Hoja SIDOR Pb

Cd

As

Se

Zn

Ni

Mo

V

Ba

Co

Cu

Cr

Escoria Negra. Frente Poroso

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

112

117

< 50

< 50

1618

Escoria Negra. Salida Criba 3/4

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

86

235

< 50

< 50

328

Escoria Negra. Frente Laminar

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

105

767

< 50

< 50

488

Escoria Blanca

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

< 50

61

< 50

< 50

116

Tabla 2. Composición química de los elementos minoritarios de la escorias muestreadas en el Patio de Escoria (MAPE) SIDOR, C.A por la técnica de análisis de ICP-OES (Méndez et al., 2012).

Escoria Negra.

Frente Poroso

Escoria Negra.

Frente Laminar

Escoria Blanca

Decreto 2635

pH

11,7

11,42

11,6

**

Bario (mg/L)

0.47

6.8

0.28

100

Cadmio (mg/L)

< 0.007

< 0.007

< 0.007

1.0

Cromo Hexavalente (mg/L)

< 0.02

< 0.02

< 0.02

5.0

Níquel (mg/L)

< 0.03

< 0.03

< 0.03

5.0

Plomo (mg/L)

< 0.1

< 0.1

< 0.1

5.0

Selenio (mg/L)

< 0.0001

< 0.0001

< 0.0001

1.0

Fluoruros (mg/L)

0.31

< 0.017

< 0.017

**

Zinc (mg/L)

0.18

0.17

0.17

**

Molibdeno (mg/L)

< 0.1

< 0.1

< 0.1

**

Vanadio (mg/L)

< 0.5

< 0.5

< 0.5

**

Sulfatos (mg/L)

14

14

27

**

Parámetro

Tabla 3. Composición del Lixiviado de Escorias y pH en suspensión (Gorrín et al., 2012). **Sin valor referencial.

Propiedades fisicoquímicas.

La capacidad de la escoria como modificador del pH, aunque poco reportada como ensayo (Santos et al., 2012), no deja de ser interesante. En la tabla 3 se observan los valores de acidez alcanzados en suspensiones acuosas, por suspensiones de diferentes escorias a concentraciones entre 3,47 y 2,61 g/ml, observándose que independientemente del tipo de escoria, el pH no varía significativamente, registrando como mínimo 11,4; presentándose además la caracterización del lixiviado en contraste con los

permisibles según el Decreto 2635 sobre las Normas para el control y recuperación de materiales peligrosos y el manejo de desechos peligrosos. Para todos los casos, el material cumple satisfactoriamente la norma; señalándose la baja concentración de todos los analitos señalados por la legislación. La escasa lixiviación de metales pesados desde escorias HAE fue reportada por Loncnar, Zupančič, Bukovec y Jaklič (2009), con la excepción del Ba y Mn que tuvieron mayor dilución relativa. Considerando el efecto de la escoria sobre el pH de soluciones, valdría la pena profundizar en la

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 36

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

concentración de especies alcalinas y los factores que la determinan.

Granulometría.

Los diferentes estudios coinciden en la importancia de la granulometría sobre la eficiencia de la operación de secuestro directo e indirecto de CO2, como referente práctico. Eloneva et al en 2011 sometieron a lixiviación selectiva materiales entre 125 - 74 µm en tamaño promedio de partícula. Tsutsumi et al., encontraron al estudiar la composición de diferentes cortes granulométricos de escoria, que las partículas por debajo de 1 mm presentan el mayor porcentaje de CaO. Al menos el 70% de la muestra analizada de

escoria blanca de SIDOR, C.A. se ubica dentro del rango entre 500-40 µm (Figura 6. B), amplitud que se encuentra en el intervalo ya probado por Zvimba et al., en un proceso de precipitación de CaCO3 (Figura 6. A), quienes experimentaron con materia prima de 75 µm y 6 mm de diámetro promedio, con eficiencia del 70% en ambos casos, pero alcanzando el equilibrio en diferentes tiempos de hasta 30 min. Por lo que, la fracción remanente entre 1-10 mm no representa mayor inconveniente. Cabe notar que la escoria blanca es el único perfil en la empresa, con una predominante granulometría fina, por lo que no requiere ser sometida a procesos de molienda y actualmente carece de aplicaciones.

Figura 6. Perfil granulométrico de: (A) escorias empleadas en la extracción y precipitación de Carbonato de Calcio por Zvimba et al. (2012) y (B) escoria blanca de SIDOR, C.A (Adaptado de Méndez et al., 2012).

CONCLUSIONES.

Desde el punto de vista experimental, la captura de CO2, empleando escoria de acería en horno de arco eléctrico, se ha desarrollado desde dos vertientes, por un lado la reacción de absorción directa del gas en la escoria húmeda o seca. Por otra parte la carbonatación indirecta que consta de dos fases, la primera una disolución selectiva de los iones alcalinos, para luego precipitarlos en forma de carbonatos al capturar el CO2.

granulometría, la temperatura, el flujo y concentración del gas, el tiempo de reacción, así como la composición de la escoria. No obstante, en la carbonatación indirecta otros factores también deben ser considerados, tales son el pH, y la concentración del solvente. Todos ellos actuando sobre parámetros como la capacidad de captura de CO2, el porcentaje de carbonato precipitado, la velocidad y eficiencia de la reacción.

Se han señalado diferentes variables como claves en el proceso de captura, éstas adquieren relevancias y efectos particulares respecto al tipo y condición de la reacción de carbonatación. En general, se destacan la

En los últimos 5 años ha crecido de forma sostenida el número de publicaciones relativas al secuestro de gases de invernadero en escorias de acería, con un desarrollo notable de patentes de proceso a nivel experimental. La

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 37

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

mayoría de estas publicaciones y patentes apuntan a la tecnología de captura indirecta de CO2 que permite la recuperación del carbonato de calcio presente en la escoria.

Las publicaciones relativas a la captura directa e indirecta del CO2 empleando escoria coinciden en la necesidad de optimizar los costos y beneficios en miras de potenciar la aplicación industrial de estas tecnologías, reseñando de forma consecutiva el aprovechamiento energético de la reacción exotérmica de carbonatación.

(4)

RECOMENDACIONES.

(5)

Estudiar la precipitación de carbonato de calcio desde la escoria reductora de SIDOR, C.A como mecanismo para la recirculación de insumos en el proceso de productivo.

Determinar la capacidad de captura de CO2 de la escoria de acería producida en SIDOR. Contrastar el potencial de captura de CO2 mediante escorias de acería con la emisión de gases invernaderos de la empresa.

Estudiar la extracción del calcio en la escoria blanca en forma de carbonato de calcio para su recirculación en el proceso productivo.

Explorar esquemas de proceso que permitan optimizar los insumos y operaciones requeridos para la precipitación de carbonato de calcio desde la escoria reductora.

(6) (7) (8) (9)

(10)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

(1) Aoki, T., Kiso, E., Mukawa, S., Nakagawa, M., Sado, T., Tanaka, M., Tasaki, T., Tsutsumi, N., Yokoo, M. (2006) Method for stabilization treatment of steel making slag, stabilized steel making slag, and material and method for environmental preservation of water area using said slag. EP 1630143 A1, European Patent Office.

(2) Bobicki, E., Liu, Q., Xu, Z., Zeng, H. (2012) Carbon capture and storage using alkaline industrial wastes. Progress in Energy and Combustion Science, 38 (2), 302-320. Resumen recuperado de: http://www.sciencedirect.com.

(3) Butt, D., Pile, D., Park, Y., Vaidya, R., Lackner, K.,

(11)

(12) (13)

Wendt, C., Nomura, K., Onoda, C. (marzo, 1998) The kinetics of binding carbon dioxide in magnesium carbonate. In: Proceedings of the 23rd International Technical Conference on Coal Utilization & Fuel Systems; 9-13 March 1998; Clearwater, FL, United States. Editor, B.A. Sakkestad. Gaithersburg, MD: Coal Technology Association; 583-591.

Chang, E., Chiu, A., Pan, S., Chen, Y., Tan, C., Chiang, P. (2013) Carbonation of basic oxygen furnace slag with metalworking wastewater in a slurry reactor. Journal of Greenhouse Gas Control, 12, 382-389.

Chang, E., Pan, S., Chen, Y., Chu, H., Wang, C., Chiang, P. (2012) CO2 sequestration by carbonation of steelmaking slags in an autoclave reactor.

Journal of Hazardous Materials, 195, 107-114.

Chávez, H. (2012) Propuesta del Candidato de la Patria Comandante Hugo Chávez para la gestión Bolivariana Socialista 2013-2019.

Comrie, D. (2012) Carbon dioxide sequestration materials and processes. EP 2438977 A1, European Patent.

Comrie, D. (2012) Methods and devices for reducing hazardous air pollutants US 8246727 B2, United States Patent.

Doucet F. (2010) Effective CO2-specific sequestration capacity of steel slags and variability in their leaching behavior in view of industrial mineral carbonation. Mineral Engineering Journal, 3, 262–269.

Resumen recuperado de: http://www.sciencedirect.com Goto, S., Suenaga, K., Kado, T., Fukuhara, M. (1995), Calcium Silicate Carbonation Products.

Journal of the American Ceramic Society, 78, 2867– 2872.

Resumen recuperado de http://onlinelibrary.wiley.com.

Gorrín K., Méndez, M., Mujalli,G., Lopez, J., Rodríguez, A. (2012) Evaluación de las características químicas, mineralógicas, físicomecánicas y comportamiento ambiental de escorias de SIDOR. Informe técnico de Avance en proyecto IIMM-12-113P, Puerto Ordaz, Venezuela.

Hunwick R. (2011) System, apparatus and method for carbon dioxide sequestration. EP 2393577 A1, European Patent.

Huijgen, W., Witkamp, G., Comans, R. (septiembre,

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 38

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

(14) (15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20) (21)

(22)

(23)

2004) Mineral CO2 sequestration in alkaline solid residues, Trabajo presentado en: Seventh International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies, Vancouver, Canada.

Eisele, T., Kawatra, K., Simmons, J. (2011) Capture and sequestration of carbon dioxide in flue gases.

EP 2274070 A2, European Patent.

Eloneva, S., Fogelholm, C., Poylio, E., Revitzer, H., Salminen, J., Teir, S., Zevenhoven, R. (2011) Method of producing calcium carbonate from waste and byproducts. US20110139628, World Intellectual Property Organization.

Eloneva, S., Puheloinen, E., Kanerva, J., Ekroos, A., Zevenhoven, R., Fogelholm, C. (2010) Co-utilization of CO2 and steelmaking slags for production of pure CaCO3. Cleaner Production, 18, 1833-1839.

Loncnar, M., Zupančič, M., Bukovec, P., Jaklič, A. (2009) The effect of water cooling of the leaching behaviour of EAF slag from stainless steel production. Materials and technology 43 (6), 315– 321.

Mattila, H., Grigaliūnaitė, I., Zevenhoven, R. (2012) Chemical kinetics modeling and process parameter sensitivity for precipitated calcium carbonate production from steelmaking slags. Chemical Engineering Journal, 192, 77-89.

Metz, B., Davidson, O., Coninck, H., Loos, M., Meyer, L. (Eds.) (2005) Carbon Dioxide Capture and Storage. IPCC - Cambridge University Press, UK. pp 431.

Ngoni J., Lubilanji J., Mlawule R (2012) Production of calcium carbonate. WO/2012/095815, World Intellectual Property Organization Quaghebeur, M., Laenen, B., Nielsen, P. (2011) Production of mainly carbonate bonded article by carbonation of alkaline materials. US0165400, United State Patent.

Rawlins, C. H. (2008) Geological sequestration of carbon dioxide by hydrous carbonate formation in steelmaking slag (Tesis Doctoral, Missouri University of Science and Technology) Recuperada de:https://mospace.umsystem.edu/xmlui/bitstrea m/handle/10355/26426/Rawlins_2008.pdf?sequen ce=1 Li, Q., Riman, R. (2012) Sequestration of a gas emitted by an industrial plant. EP2525896 A, European Patent.

(24) Said, A., Mattila H., Järvinen, M., Zevenhoven, R. (2013) Production of precipitated calcium carbonate (PCC) from steelmaking slag for fixation of CO2.

Applied Energy. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.12.042.

(25) Santos, R., Ling, D., Sarvaraminic, A., Guo. M., Elsen. J., Larachi. F., Beaudoin. G., Bart. B, Van Gerven. T. (2012) Stabilization of basic oxygen furnace slag by hot-stage carbonation treatment.

Chemical Engineering Journal, 203, 239–250.

(26) Sebastian, S., Elovena, H., Revitzer, R., Zevenhoven, J., Salminen, C., Fogelholm, E. (2011) Method of producting calcium carbonate from waste and byproducts. US 0139628 A, United States Patent.

(27) Sun, Y., Yao, M., Zhang, J., Yang, G. (2011) Indirect CO2 mineral sequestration by steelmaking slag with NH4Cl as leaching solution. Chemical Engineering Journal, 173 (2), 437-445.

(28) Teir, S., Eloneva, S., Fogelholm, C., Zevenhoven, R. (2007) Dissolution of steelmaking slags in acetic acid for precipitated calcium carbonate production. Energy, 32 (4), 528-539.

(29) Tsutsumi, N., Tasaki, T., Hisause, O., Yamada, H., Tanaka, M., Amada, K., Yamamoto, T., Endoh, K. (2008) Development of rapid stabilization process for steelmaking slag Nippon Steel Technical Report, 98, 99-109.

(30) Uibu, M., Kuusik, R., Andreas, L., Kirsimäe, K. (2012) The CO2 -binding by Ca-Mg-silicates in direct aqueous carbonation of oil shale ash and steel slag.

Energy Procedia, 4, 925-932.

(31) Wanga, J., Anthonya, E., Abanadesb, J. (2004) Clean and efficient use of petroleum coke for combustion and power generation. Fuel, 83 (10), 1341–1348.

(32) World Intellectual Property Organization.

(33) Yu, J., Wang, K. (2011) Study on Characteristics of Steel Slag for CO2 Capture. Energy Fuels, 25(11), 5483–5492.

(34) Zvimba, J., Mulopo, J., Mashego, M. (2012) Production of calcium carbonate. WO 0958115 A1.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 39

Eventos sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)

La Revista Mundo Ferrosiderúrgico lista una serie de Eventos, Seminarios, Simposios, Congresos, Jornadas y Charlas Técnicas que se realizarán a Nivel Regional, Nacional e Internacional

Se les recuerda que esta sección es informativa, la Revista Mundo Ferrosideúrgico y el CIGC, no gestiona ninguna de estas actividades.

Por: Lcda. Cinthia Meza Lcdo. Jesús Briceño Lcda. María E. Muñoz Departamento Gestión del Conocimiento Comité Gestión Informativa de la Revista Gerencia del Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento CVG Ferrominera Orinoco CA

Sí Ud. Tiene información sobre un evento relevante que desee compartir. Comunicarse por el correo: mariaemg@ferrominera.com

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO •ISSN: 2343-5569 (Internet) •AÑO IV • NÚMERO 18• MAYO 2015

10ª ICARD-IMWA 2015.

Del 21 al 24 de abril de 2015. Santiago, Chile.

EXPONOR. CHILE 2015.

Del 11 al 15 de mayo de 2015. Antofagasta. Chile.

La Exhibición Internacional de la Industria Minera, Exponor, es una exposición que se realiza cada dos (2) años en la Región de Antofagasta, zona que representa el núcleo minero de Chile donde se produce el 54% de cobre a nivel nacional y el 16% del metal rojo del mundo, además de liderar la producción de variados otros minerales metálicos y no metálicos

ALTA 2 015 níquel, cobalto, cobre, uranio-REE y GoldPrecious Metals Conference & Expo Del 23 al 30 de Mayo de 2015. Perth, Australia

COINSITEC, 3er. Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas, Informática y Tecnología Móvil 2015.

Del 4 al 7 de junio de 2015. Margarita, Venezuela

MAPLEMIN 20152° Seminario Internacional de Mantenimiento de Plantas y Equipos Mina.

Del 1 al 3 de Julio de 2015. Lima, Perú

M&T Expo Congresso.

Del 10 al 12 de junio de 2015, Sãn Paulo, Brasil.

GEOMIN 2015, 4to. Seminario Internacional de Geología para la Industria Minera Del 8 al 10 de julio de 2015. Antofagasta, Chile

MINSEG- Seminario Feria.

Del 21 al 23 de julio de 2015. Santiago, Chile

12th International Congress for Applied Mineralogy Del 10 al 12 de agosto del 2015. Estambul, Turquía

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 41

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO •ISSN: 2343-5569 (Internet) •AÑO IV • NÚMERO 18• MAYO 2015

EXPOSIBRAM 2015.

Del 14 al 17 de septiembre de 2015, Belo Horizonte (MG), Brasil.

XIV Congreso Geológico Chileno

Las imágenes y fotografías de eventos utilizadas son propiedad de la empresa u organización promotora, el escrito, síntesis y resumen fueron tomadas de la Internet para resaltar los textos.

Del 4 al 8 de octubre de 2015. La Serena, Chile

XVI Congreso Latino-Iberoamericano de Gestión Tecnológica Del 19 al 22 de octubre de 2015. .Porto Alegre, Brasil.

Teniendo como tema principal la “Innovación más allá de la tecnología”. El periodo para el envío de sus trabajos está abierto.

XIII Congreso Interamericano de Microscopía Del 18 al 23 de Octubre 2015, Margarita, Venezuela.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 42

Efemérides sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)

La Revista Mundo Ferrosiderúrgico, informa los acontecimientos científicos más importantes de la Historia entre los meses noviembre y diciembre.

Por: Ing. Reynaldo León Departamento Gestión del Conocimiento Comité Gestión Informativa de la Revista Gerencia del Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento CVG Ferrominera Orinoco CA .

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

MAYO

1965 Primera transmisión de TV por satélite.

1 DE MAYO 1753 Carlos Linneo (1707-1778) publica Species Plantarum dando comienzo a la taxonomía de las plantas (que más tarde sería adoptada como código internacional de nomenclatura botánica).

4 DE MAYO

1930 El planeta Plutón es bautizado oficialmente.

1675 El rey Carlos II ordena la construcción del Observatorio de Greenwich.

1956 En EE. UU. Se hace disponible al público la vacuna contra la polio, desarrollada por Jonás Salk.

1978 En EE. UU., un representante de mercadeo de la empresa Digital Equipment Corporation envía el primer «correo no deseado» (que más tarde será conocido como spam) a cada dirección de ARPANET de la costa oeste.

1502 Cristóbal Colón inicia su cuarto viaje a América.

1940 Primer avistamiento de la explosión en forma de supernova de una estrella, catalogada con el nombre de 1940C. 1989 Lanzamiento espacial de la sonda Magellan (Magallanes) con destino al planeta Venus.

2 DE MAYO

2000 El virus informático ILoveYou paraliza a millones de ordenadores en todo el mundo.

1027 En la península de Yucatán (México) se forma la Liga de Mazapán entre varias regiones mayas (que durará hasta 1194).

2002 EE.UU. lanza el satélite de observación terrestre Aqua.

1887 Hannibal W Goodwin fotográfica de celuloide.

5 DE MAYO solicitó una patente para su película

1933 En Madrid se inaugura el Colegio Nacional de Ciegos.

1963 Reentrada a la atmósfera terrestre del satélite ruso Sputnik 15 (Cosmos 5).

3 DE MAYO 1892 Thomas A. Edison, inventor de la bombilla y de otros muchos dispositivos, obtuvo una patente para su audiotelégrafo.

1909 En Berlín, el científico polaco Paul Ehrlich anuncia el éxito de su medicamento contra la sífilis.

1518 En la costa de México, Juan de Grijalva Yucatán.

descubre las islas de

1880 León Favre solicita patente para un nuevo sistema de color en la fotografía.

1961 Estados Unidos lanza al espacio su primera nave espacial tripulada; el piloto fue Alan B. Shepard.

1979 Se da a conocer la posibilidad de destruir las piedras del riñón por medio de ondas de choque gracias a un aparato creado por la empresa Dornier.

1923 Primer vuelo en avión sin escalas cruzando Estados Unidos de costa a costa.

2004 La revista científica Journal of the American Medical Association (JAMA) publica el tratamiento de un niño que padece anemia de Diamond-Blackfan, una enfermedad de la sangre, a partir de células obtenidas del cordón umbilical de su hermano recién nacido.

1949 EE. UU. Lanza el primer cohete sonda, el Viking, que se eleva a 80.000 metros de altura.

2005 Científicos estadounidenses obtienen óvulos a partir de células madre adultas.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 44

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015 6 DE MAYO 1833 John Deere fabrica la primera chapa de acero.

1851 John Gorrie patenta una máquina de hacer hielo (un refrigerador mecánico).

1889 En París termina la construcción de la Torre Eiffel.

1916 La Marina estadounidense logra establecer una conversación oral entre un buque y la costa mediante radioteléfono.

1965 EE. UU. Lanza el Early Bird primer satélite de comunicaciones con fines comerciales.

7 DE MAYO 1348 En Praga se funda de la Universidad Carolina.

1891 En Madrid se coloca la primera piedra del edificio de la Real Academia Española.

1893 Aleksandr Stepánovich Popov presentó el primer receptor de radio ante la Sociedad Rusa de Física y Química, cuando transmitió señales entre un barco y tierra firme a cinco kilómetros de distancia.

1946 En Japón se funda la compañía Sony, con 20 empleados.

1963 Estados Unidos pone en órbita el satélite de comunicaciones Telstar.

1997 Se introduce en el mercado el microprocesador Pentium II. 2006 Un equipo de investigación chino descubre cuatro fósiles de una nueva especie de peces que data de hace 400 millones de años.

8 DE MAYO 1541 En el actual Estados Unidos, el conquistador español Hernando de Soto y sus soldados son los primeros europeos que avistan el río Misisipi, al que bautiza Río de Espíritu Santo.

1847 Robert Thomson patenta uno de los primeros modelos de neumático para vehículo.

1878 David Edward Hughes da a conocer a la Royal Society el micrófono de carbón (el primer micrófono).

1886 En Estados Unidos, John Smith Pemberton inventa la coca cola.

1967 La sonda espacial lunar Orbiter 4 alcanza la órbita de la Luna.

9 DE MAYO 1457 a.c.

Tutmosis III vence a una coalición cananita (liderada por el rey de Kadesh) en la batalla de Megido. Es la primera batalla que ha sido registrada con detalles que se consideran fiables.

1502 Cristóbal Colón realiza su cuarto y último viaje al Nuevo Mundo.

1605 En España se publica la primera parte de El ingenioso hidalgo don Quijote de la Mancha, de Miguel de Cervantes Saavedra.

2003 Lanzamiento de la sonda espacial Hayabusa.

10 DE MAYO 1499 Se publican las primeras cartas geográficas de Américo Vespucio.

1534 El explorador Jacques Cartier llega a la isla de Terranova.

1869 En Estados Unidos se termina la construcción de la primera línea férrea que cruza de costa a costa.

1915 Londres recibe el primer ataque con zeppelines.

1946 En Nuevo México (EE. UU.), durante los experimentos con cohetes, un V-2 logra alcanzar una altitud de 125 kilómetros.

1960 El submarino atómico Tritón realiza la primera circunnavegación del globo totalmente bajo el agua.

11 DE MAYO 868 En China, Wang Jie imprime el primer libro de la historia: el Sutra del diamante.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 45

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015 1820 Desde Inglaterra zarpa el HMS Beagle, el barco que llevará a Charles Darwin a su viaje científico.

1850 El astrónomo Anníbale de Gasparis asteroide Parténope.

15 DE MAYO 1618 Johannes Kepler confirma su descubrimiento previo sobre la tercera ley de movimientos de los planetas.

(1819-1892) descubre el

1960 En EE. UU. Sale al mercado la primera píldora anticonceptiva.

1997 El superordenador de IBM Deep Blue le gana una partida de ajedrez a Garry Kasparov suscitando una polémica al no quedar claro si el mejor jugador del mundo era una máquina.

12 DE MAYO 1551 En Lima, Perú, se funda la Real y Pontificia Universidad de San Marcos primera universidad de América.

1718 James Puckle ametralladora.

un abogado londinense patenta la primera

1958 Lanzamiento del satélite artificial soviético Sputnik 3.

1960 La Unión Soviética lanza el satélite Sputnik 4.

1963 Se lanza con éxito Mercury Atlas 9 con el astronauta Gordón Cooper a bordo. Se convierte en el primer norteamericano que pasa más de un día en el espacio.

16 DE MAYO

1926 Umberto Nobile Roald Amundsen y Lincoln Ellsworth sobrevuelan el Polo Norte con el dirigible Norge.

13 DE MAYO 1890 Nikola Tesla obtuvo una patente por uno de sus modelos de generador eléctrico.

1976 Lanzamiento del satélite de comunicaciones Comstar 1, primero de una serie que poco después no sólo retransmitió voz y datos, sino también señales de televisión.

14 DE MAYO 1796 En Inglaterra, Edward Jenner administra la primera vacuna antivariólica a un niño de ocho años de edad.

1897 En Italia, el físico Guglielmo Marconi hace su primera transmisión telegráfica sin hilos.

1939 La peruana Lina Medina (de 5 años de edad) se convierte en la madre más joven de la historia médica.

1973 En Cabo Cañaveral se lanza el Skylab la primera estación espacial. Es el último lanzamiento de un cohete Saturno.

1993 Científicos estadounidenses prueban por primera vez un páncreas artificial en un paciente diabético de 38 años de edad.

1852 Botadura del "Napoleón ", primer buque de guerra de vapor.

1960 El primer Láser funcional fue disparado en los Hughes Research Laboratorios.

1969 Venera 5 un vehículo de pruebas soviético, aterriza en Venus.

17 DE MAYO 1865 Se firma en París el convenio que establece la Unión Internacional de Telegrafía.

2005 Día Mundial del Reciclaje. Instituido inicialmente por el estado de Texas-EE.UU en el año 1994, y luego extendido en 1998 al resto de los Estados Unidos y otros países, hasta finalmente ser declarado a partir del año 2005 por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) como el Día Mundial del Reciclaje. Un día instaurado para promover la conciencia ecológica en el concepto universal de reducir, reutilizar y reciclar, con el objetivo de promover en los seres humanos una mayor responsabilidad en la generación de sus propios residuos, para de esta forma educar nuestras actividades y saber qué hacer para no contribuir al cambio climático, y así proteger el medio ambiente.

18 DE MAYO 1953 Jackie Cochran se convierte en la primera mujer que rompe la barrera del sonido.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 46

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015 1958 Un Lockheed F-104 Starfighter establece un nuevo récord de velocidad: 2259,82 km/h.

2004 El sherpa Pemba Dorji bate el récord de subida al Everest con una nueva marca de 8 horas y 10 minutos desde el campamento base, más de dos horas menos que el crono anterior.

19 DE MAYO 1971 La URSS lanza hacia Marte la sonda Mars 2 portadora de una cápsula de descenso que se convirtió meses después en el primer objeto humano en alcanzar la superficie de Marte.

1972 El satélite ruso de comunicaciones Molniya 2-2 espacio.

fue lanzado al

20 DE MAYO 1875 En París se crea la Oficina Internacional de Pesas y Medidas.

2012 Google Chrome se convierte por primera vez en el navegador más utilizado en el mundo.

22 DE MAYO 1906 Los hermanos Wright patentan su aeroplano.

2000 En España nacen los primeros gemelos fecundados sin esperma mediante la maduración in Vitro de células precursoras de espermatozoides.

23 DE MAYO

1888 Louis Pasteur presenta el resultado de sus investigaciones sobre la rabia.

1927 El aviador estadounidense Charles Lindbergh despegó para iniciar lo que se sería la primera travesía en solitario por avión a través del océano Atlántico.

1932 La aviadora Amelia Earhart despega para iniciar lo que será el primer vuelo solitario de una mujer a través del océano Atlántico.

1978 Lanzamiento hacia Venus de la sonda interplanetaria estadounidense Pioneer Venus 1, que proporcionó amplios conocimientos sobre dicho mundo.

1990 El telescopio espacial Hubble manda la primera fotografía desde el espacio.

2001 Se inicia la Wikipedia en español.

21 DE MAYO 1831 En Francia, Daguerre comunica a su socio Niépce el casual descubrimiento de la impresionabilidad del yoduro de plata por la luz, base de la fotografía.

1928 En México, la Universidad Nacional Autónoma de México declara su autonomía.

1995 La empresa Sun desarrolla oficialmente el lenguaje de programación Java.

24 DE MAYO 1819 En Nueva York zarpa el buque Savannah primer barco a vapor que atraviesa el Atlántico.

1844 Desde el Capitolio de Washington a la ciudad de Baltimore, el inventor Samuel Morse emite el primer mensaje telegráfico.

1930 Amy Jonson despega en Darwin, para convertirse en la primera mujer que vuela desde Inglaterra a Australia.

1940 Igor Sikorsky realiza la primera prueba exitosa de su helicóptero de un solo rotor.

1960 Lanzamiento del Midas I satélite estadounidense destinado a detectar los misiles intercontinentales.

1925 El explorador noruego Roald Amundsen parte hacia el polo Norte.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 47

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015

JUNIO

5 DE JUNIO

1 DE JUNIO

1752 Benjamin Franklin prueba que el rayo es electricidad.

1910 Deja Inglaterra la expedición hacia el Polo Sur de Robert Falcon Scott.

1957 Los hermanos Casio establecieron la firma comercial Casio Computer para desarrollar y fabricar sus primeras calculadoras.

1817 En los Grandes Lagos es lanzado el primer barco a vapor: el Frontenac.

2 DE JUNIO 1858 Giovanni Battista Donati descubre el cometa Donati.

1875 El logopeda escocés Alexander Graham Bell inventa un micrófono de membrana para su teléfono.

2002 Se lanza la primera versión oficial del navegador web Mozilla 1.0.

6 DE JUNIO 1929 En EE. UU., se ponen a la venta los primeros alimentos congelados 1984 En Rusia, Alekséi Pázhitnov inventa uno de los videojuegos más famosos: el Tetris.

1909 Se realiza el primer vuelo en aeroplano con pasajeros.

7 DE JUNIO

1955 Unión Soviética: se funda el cosmódromo de Baikonur en la República de Kazajistán.

1914 El trasatlántico estadounidense Aliance, de 40.000 toneladas, inaugura el Canal de Panamá, cruzándolo del océano Atlántico al Pacífico.

1989 Biólogos italianos descubren el mecanismo para crear animales transgénicos en laboratorio.

1975 Sony introduce la videograbadora Betamax para la venta al público.

2003 Lanzamiento de la nave espacial Mars Express.

3 DE JUNIO 1769 El navegante británico James Cook arriba a Tahití.

8 DE JUNIO 1975 Lanzamiento de la sonda espacial soviética Venera 9 con destino Venus.

2007 La NASA lanza el transbordador espacial Atlantis.

1769 El astrónomo Vicente Tofiño, realiza la observación del paso de Venus por el Sol.

9 JUNIO

1875 El astrónomo Christian Heinrich Friedrich Peters (1813-1890) descubre el asteroide Adeona.

Charles Kingsford Smith completa el primer vuelo trans-Pacífico con un Monoplano Fokker Trimotor, el Southern Cross.

4 DE JUNIO

10 DE JUNIO

780 A.C. En China se describe el primer eclipse solar de la historia.

1539 En la bahía del Espíritu Santo (actual Tampa, en el estado de Florida) desembarca el conquistador español Hernando de Soto junto a 600 hombres.

1783 Se realiza el primer viaje en globo aerostático.

1928

1907 Auguste Lumière presenta la fotografía en color.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 48

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015 1944 En Londres cae el primer cohete-bomba V-1 lanzado desde la Alemania nazi.

1822 En la Royal Astronomical Society (Londres), Charles Babbage propone la máquina diferencial.

1977 Apple Computer presenta la Apple II.

1920 Por primera vez, una artista se hace oír en Europa por medio de la radio en un concierto de la cantante Nelia Melba, en Londres, transmitido a París.

2011 Es lanzado el satélite argentino SAC-D / Aquarius en un cohete Delta II, desde Santa Bárbara, California.

11 DE JUNIO 1770 En Australia James Cook descubre la Gran barrera de coral.

1967 Estados Unidos lanza su sonda espacial Mariner 5 con destino a Venus.

1975 La URSS lanza su sonda espacial Venera 10 con destino a Venus.

1788 El explorador ruso Gerasim Izmailov llega a Alaska.

15 DE JUNIO 1935 El inventor Edwin Armstrong realiza su primera demostración pública de la FM (frecuencia modulada).

1991 Microsoft lanza al mercado el sistema operativo MS-DOS 5.0.

12 JUNIO

763 A.C Se registra un eclipse solar usado actualmente para establecer la cronología del Antiguo Oriente Próximo.

1919 John William Alcock y Arthur Whitten Brown finalizan el primer vuelo transatlántico.

1967 La Unión Soviética lanza hacia Venus a la sonda espacial Venera 4, que se convierte en la segunda sonda en entrar en la atmósfera de Venus y en la primera en enviar datos sobre ella.

16 DE JUNIO

2007 Sale a la venta la insulina inhalada.

1911 Nace IBM como una empresa de Computación-TabulaciónGrabación en Endicott (New York).

1903 En EE. UU. se funda la compañía Ford Motor Company..

13 DE JUNIO 1494 Cristóbal Colón descubre la Isla de la Juventud, actualmente perteneciente a Cuba.

1963 Valentina Tereshkova se convierte en la primera mujer cosmonauta de la historia, al participar en la misión Vostok 6.

17 DE JUNIO

1611 El astrónomo David Fabricius observa por primera vez manchas solares.

1983 La astronave estadounidense Pioneer 10 se convierte en el primer objeto de fabricación humana en abandonar el Sistema Solar.

14 DE JUNIO 1699 En la Royal Society de Londres, el mecánico inglés Thomas Savery presenta la primera máquina de vapor

1579 Francis Drake descubre la Bahía de San Francisco, dándole el nombre de New Albion.

1867 Se usó el primer Tratamiento Antiséptico Quirúrgico.

1950 Se realiza el primer trasplante de riñón.

1970 Se patenta la cámara Polaroid.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 49

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015 1985 México lanza el Morelos I, el primer satélite artificial mexicano.

18 DE JUNIO 1178 En Canterbury (Inglaterra) cinco monjes divisan en la Luna la colisión de un meteorito (que formó el cráter ahora llamado Giordano Bruno). Se cree que las variaciones (de pocos metros) en la distancia entre la Luna y la Tierra fueron el resultado de esa colisión

1858 En Inglaterra, Charles Darwin recibe un mensaje de Alfred Russel Wallace en la que incluye las mismas teorías de la evolución que las suyas. Esto anima a Darwin a publicar su teoría.

1928 Amelia Earhart se convierte en la primera mujer que cruza el Océano Atlántico en avión.

1981 En San Francisco (California), los profesionales médicos reconocen formalmente la epidemia del sida

22 DE JUNIO 1633 Galileo fue forzado por la Iglesia a retractarse públicamente de sus teorías en las que apoyaba la idea de que la Tierra gira alrededor del Sol y no a la inversa.

1799 Se depositó en Paris una barra de platino como modelo del metro.

Ello constituyó un paso importante en la adopción científica de esta unidad de medida.

1978 El astrónomo James W. Christy informó por vez primera del descubrimiento de una luna alrededor del miniplaneta Plutón, que fue bautizada con el nombre “Caronte”.

23 DE JUNIO 1868 Christopher Latham Sholes recibe la patente de la primera máquina de escribir.

24 DE JUNIO

1983 En el trasbordador STS-7, la astronauta Sally Ride se convierte en la primera mujer estadounidense que llega al espacio.

2012 Fallecimiento del Solitario George dando paso a la extinción de la especie Chelonoidis abingdonii o Tortuga Gigante de Pinta.

19 DE JUNIO 25 DE JUNIO 2004 En el Kitt National Peak Observatory, en Arizona (EE. UU.), los astrónomos Roy Tucker, David Tholen y Fabrizio Bernardi descubren el asteroide Apofis.

1678 En la Universidad de Padua, la noble veneciana Elena Cornaro Piscopia (1646-1684) es la primera mujer que recibe un doctorado de filosofía.

20 DE JUNIO 2003 Se anuncia la formación de Wikimedia Foundation

1967 Primer programa mundial vía satélite: Our World.

26 DE JUNIO

1875 Nace Reginald Crundall Punnett, genetista británico 21 DE JUNIO 1831 Cyrus McCormick inventa la segadora.

2004 SpaceShipOne se convierte en el primer cohete espacial de origen privado.

2006 Se descubren dos nuevas lunas de Plutón, que serán bautizadas como Nix e Hydra.

1800 Alessandro Volta, anuncia el descubrimiento y funcionamiento de la primera pila eléctrica.

2001 En Estados Unidos se presenta oficialmente el primer borrador del genoma humano.

27 DE JUNIO 1963 Lanzamiento del satélite estadounidense de observación nuclear Hitch Hiker 1.

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 50

REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO IV • NÚMERO 18 • MAYO DE 2015 28 DE JUNIO 1904 Guglielmo (Guillermo) Marconi, considerado el creador de la radio, obtuvo en Estados Unidos una patente relativa a su sistema de telegrafía inalámbrica.

1978 EE. UU. lanza el satélite de observación marina Seasat.

29 DE JUNIO 1971 Toda la tripulación de la cosmonave rusa Soyuz 11 murió durante la reentrada en la atmósfera terrestre como resultado de un escape de aire en el vehículo y de no llevar puestos los trajes espaciales.

2007 Se pone a la venta el nuevo teléfono de Apple, el iPhone.

30 DE JUNIO 1908 En Siberia (Rusia) se registra una gigantesca explosión (Evento de Tunguska) que se cree causada por un meteorito.

1973 Eclipse total de Sol, con una totalidad de más de 7 minutos. La próxima vez que sucederá una totalidad tan larga será dentro de 177 años, el 25 de junio de 2150 2001 La empresa Netscape Communications Corporation publica la versión 7.1 del navegador web Netscape Navigator

Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento

Página 51

Revista Mundo Ferrosideúrgico Es una publicación de la Gerencia del Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento de CVG Ferrominera Orinoco C.A. Política de Ciencia, Tecnología e Innovación de CVG Ferrominera Orinoco Promover la investigación para la generación, aplicación y divulgación de conocimientos, técnicas y tecnologías, con base en las necesidades de la organización en materia de ciencia, tecnología e innovación, mediante el fortalecimiento de las actividades de desarrollo tecnológico, vigilancia y resguardo de la información, transferencia y consolidación de redes de conocimiento y de apoyo en la ejecución y seguimiento de proyectos conjuntos de investigación, desarrollo e innovación; a los fines de incrementar el capital intelectual y aumentar su valor dentro del entorno organizacional, mejorar continuamente los procesos y la competitividad; así como fortalecer las relaciones entre los actores regionales, nacionales e internacionales, asociados a la gestión tecnológica. http://www.ferrominera.gob.ve/ http://www.ferrominera.gob.ve/cigc http://issuu.com/mundoferrosiderurgico

Depósito Legal No: ppi2012BO4212 ISSN: 2343-5569 (Internet) Ciudad Guayana. Estado Bolívar - Venezuela 06/07/2014