El cambio de proveedor fue crucial para nuestro cliente, un fabricante de metales de aleación y aceros especiales de alto rendimiento, especializado en la transformación de las matas de níquel en metal de níquel y sales de níquel de gran pureza. Al ser la nueva mata más rica en magnesio y con una estructura mecánica diferente, era necesario una reorganización completa de su pretratamiento.

Con el fin de reciclar de manera efectiva los efluentes líquidos (lodos de hidróxido de níquel cargados de magnesio), se encargó a CMI Proserpol la creación e implementación de un proceso para cumplir con las normas ambientales vigentes: se añadió una segunda etapa de tratamiento físico-químico para la precipitación selectiva de magnesio y níquel.

Por su parte, CMI Europe Environnement desarrolló una solución completa de descontaminación de gases para tratar los vapores nocivos y corrosivos procedentes de productos químicos (cloro/Cl2 y ácido clorhídrico/HCI) utilizados para el refinado de níquel.

El antiguo proceso generaba principalmente emisiones de cloro que eran tratadas por un lavador específico. Esta fase está todavía presente en el nuevo proceso, pero corresponde a una fase de ataque de la mata tras el rectificado. El nuevo pretratamiento transforma esta mata de níquel en pulpa, con una fase ácida que genera emisiones de gases ácidas.

Debido a la presencia de un nuevo compuesto ácido (HCl) a tratar, esta nueva instalación ha sido diseñada para funcionar en 3 modos:

  • El modo 1 consiste en tratar únicamente los residuos ácidos de la red, ducto de aspiración de gases ácidos que contienen ácido clorhídrico (HCl) a un caudal de 2200 m3/h (este modo corresponde a la fase de puesta en marcha de la planta, durante esta fase la columna de ya existente sigue tratando los gases clorados).
  • El modo 2 permite tratar la totalidad de los gases (Cl2 + HCl). Estos son dirigidos a la nueva unidad de tratamiento de gas, donde se procesan a un caudal de 4000 m3/h.
  • El modo 3 es un modo de mantenimiento que permite a esta nueva unidad de tratamiento de aire soportar un pico de cloro durante períodos cortos de tiempo a un caudal de 10 500 m3/h. Durante esta fase, la columna puede ser alimentada con carbonato sódico concentrado a un caudal instantáneo de más de 100 m3/h.

Se trata de un servicio llave en mano: diseño, fabricación, montaje y puesta en marcha del equipo.

La pieza maestra: un lavador de gases de ECTFE

Los gases son neutralizados en una torre de lavado con relleno en la cual se pulveriza una solución sódica. La elevada temperatura de los gases entrantes (≈80 °C) y la fuerte exotermia de la reacción de absorción del cloro por el carbonato sódico, nos obligó a proporcionar un intercambiador de calor de casi 5 MW para bajar la temperatura en el lavador y evitar la formación de cloratos durante el funcionamiento en los modos 2 y 3.

La especificidad del proceso del cliente requería el uso de materiales nobles, extremadamente resistentes en términos químicos. Por esta razón, el interior del lavador se hizo de ECTFE (etileno-clorotrifluoroetileno), igualmente conocido bajo el nombre de Halar®. Debido a los costes de este material y a la dificultad a la hora de trabajar con él, el ECFTE se utiliza en capas finas: constituye el revestimiento interno del lavador y asegura su barrera química. El exterior del lavador está recubierto de fibra de vidrio/resina (estratificado vidrio-resina) para asegurar la resistencia mecánica de la columna de lavado, cuya altura total es de unos 10 metros (la altura de la superficie de intercambio es de 5,7 m).

En estas condiciones, el refuerzo mecánico es fundamental, sobre todo porque la columna de lavado trabaja en depresión, pudiendo alcanzar -40 mbar.

Este equipo se ha concebido en su totalidad en la planta de Aspach-Michelbach.

La soldadura del ECTFE: todo un saber hacer!

Este material requiere unas condiciones de trabajo muy exigentes: por una parte, la soldadura del ECTFE se realiza bajo gas inerte (con nitrógeno) y, por otra, debido a los vapores tóxicos durante el proceso de soldadura, es imprescindible el uso de equipos de protección individual (EPI) específicos, como una máscara respiratoria.

Otros equipos que marcan la diferencia…

El lavador de gases, elemento crucial en el tratamiento de aire, se complementa con:

  • una chimenea de estratificado vidrio-resina de 15 m de altura con abrazaderas y soporte metálico
  • un desvesiculador radial de PPh con abrazaderas en la salida de la chimenea para recoger la condensación cargada de ácidos
  • 2 x 2 ventiladores de alta presión dotados de una turbina de PVDF y espiral de PPh con abrazaderas
  • una plataforma de acceso al lavador y a los ventiladores con una escalera con barandas pasamanos de seguridad
  • para la captación de gases ácidos la red en PPh con SVR (FPV) con conexiones son en PVDF por les altas temperaturas entre reactor y lavador
  • la red de ductos de captación de gases clorados en SVR macizo resina de vidrio estratificada
  • todo el equipo de instrumentación necesario para el funcionamiento y la explotación de la instalación
Soldadura termoplástica - Termofusión - CMI
Soldadura termoplástica - Termofusión - CMI

Montaje y puesta en marcha

CMI Services, con certificación francesa MASE (relativa a la gestión de la salud y la seguridad en el trabajo), fue responsable del montaje del equipo. La instalación se inició tras el paro de producción de la planta el pasado mes de julio 2017. La aprobación final tendrá lugar a finales de este año.

Garantía del tratamiento

Fuera del modo de mantenimiento (3), el modo estándar (2) permite procesar 1000 kg/h de Cl2 y 33 kg/h de HCl; en estas condiciones, el consumo de carbonato sódico se sitúa en torno a 350 l/h. La liberación de cloro tras el tratamiento continúa siendo inferior a 1 mg/m3 y la de HCl inferior a 1 ppm, valores muy por debajo de los requisitos reglamentarios habituales.