Capitolul I. PREZENTAREA GENERALA A INDUSTRIEI METALELOR NEFEROASE

1.1 IntroducereMetalurgia neferoaselor este o ramură a industriei ce se ocupă cu extragerea şi prelucrarea

minereurilor, elaborarea şi prelucrarea metalelor neferoase şi a aliajelor lor, precum şi cu extragerea diamantelor.

Industria europeana de metale neferoase are o importanta economica si strategica mai mare decat indica statisticile angajarilor, capitalului si cifrei de afaceri fara aceasta nefiind posibilă dezvoltarea economică. De exemplu, cuprul de inalta puritate este esential pentru generarea si distribuirea electricitatii, iar cantitatile mici de Ni imbunatatesc rezistenta la coroziune a otelului.

Cel puţin 42 metale neferoase plus fero- aliaje si carbon şi grafit sunt produse în Uniunea Europeană şi sunt folosite într-o varietate de aplicaţii în industriile: metalurgică, chimică, producerea şi transportul/ distribuirea energiei, în câteva tehnologii avansate de dezvoltare, în special în industriile: de apărare, de calculatoare, electronică şi telecomunicaţii.

Metalele neferoase sunt produse dintr-o varietate mare de materiale crude (materii prime) primare şi secundare. Materiile prime primare sunt derivate ale minereurilor care au fost scoase din mină şi apoi tratate înainte ca ele să fie introduse în procesele metalurgice pentru producerea metalului crud.

Creşterea producţiei industriale şi agricole, cât şi dezvoltarea sectorului de construcţii depind în mare măsură de producţia şi consumul de metale neferoase. Folosite din cele mai vechi timpuri, metalele neferoase au căpătat o importanţă deosebită în zilele noastre, când sunt utilizate în diverse sectoare de activitate datorită proprietăţilor fizico-chimice, îmbunătăţind radical calitatea vieţii.

Acestea, dar si aliajele lor sunt deci in centrul vietii moderne si multe dezvoltari ale tehnologiei inalte, mai ales in industriile de calculatoare, electronica, telecomunicatii si transport sunt dependente de ele.

1.2 Dimensiune si distributie geograficaUE poseda cateva resurse de Cu primar, dar activitatile sale metalurgice legate de Cu sunt foarte

semnificative. Productie miniera de Cu mare poate fi gasita numai in Portugalia (demararea mineritului la Neves Corvo in 1989, 106500 t de Cu in 1997) si in Suedia (86600 t) Cu cca. 239000 t de Cu extrase din minele interne in 1997, UE reprezinta cca. 2% din totalul productiei miniere de Cu din lume.

Structura industriei variază de la metal la metal. Nu toate companiile produc metale neferoase, cu toate că în Europa sunt câteva companii de producere a mai multor metale, de exemplu cupru, plumb, zinc, cadmiu, etc.

Mărimea companiilor de producere a metalelor şi a metalelor neferoase din Europa, variază de la un număr de 5000 de salariaţi până la chiar 50 - 200 angajaţi. Proprietatea variază la nivel european şi naţional, companiile fiind constituite ca grupuri naţionale, grupuri de proprietăţi industriale, companii publice nesubvenţionate şi companii private.

Surse importante de minereuri de cupru: SUA, Rusia, China, Zambia, Chile si Canada.In Romania zacaminte cuprifere se exploateaza la Toroiaga, in judetul Maramures, la Lesu

Ursului, Crucea si Fundu Moldovei, in judetul Suceava, la Balan, in judetul Harghita, Baita si Deva, in judesul Hunedoara, si la mina Altan-Tepe, in judetul Tulcea. Intre exploatarile mai noi sunt cele de la Moldova Noua si Sasca Montana, in judetul Caras-Severin, si cele de la Rosia-Poieni, in judetul Alba.

1.3 Caracterizarea pietei si productiei (marii producatori in domeniu)1.3.1 Productia mondiala de cupru

1

Producatorii UE de cupru au o productie mai mare de trei ori decat productia rafinariilor UE. Se foloseste piata internationala pentru asigurarea volumelor de livrari adecvate pt Cu si alama, impreuna cu materialele de aliere (mai ales Zn, Pb si Ni). Aceast domeniu al industriei este un exportator net de cca. 500 000 t/an.

Trei din fabricile secundare si aproape toate fabricile de cupru primar si-au crescut capacitatea de productie. Aceasta crestere semnificativa a capacitatii de productie s-a facut simultan cu imbunatatirile de mediu.

Fig 1. Productia mondiala de Cu in 1997

Tabel 1. Productia UA (si EAA) de Cu si a aliajelor sale in mii t in 1997

Figura 2. Fabricile producatoare din Europa

2

Exista 10 mari rafinarii in UE. Cinci folosesc materii prime secundare si primare si celelalte folosesc numai materii prime secundare. S-a estimat ca industria care realizeaza rafinarea Cu a angajat mai mult de 7500 de persoane in 1997. Trei societati au capacitati de peste 250 000 t/an catozi de Cu rafinat : Atlantic Copper (E), Union Minière (B) si Norddeusche Affinerie (D). Alte patru societati, MKM Hettsted (D), Hüttenwerke Kayser (D), Boliden (SW) si Outokumpu (FIN), fiecare produce mai mult de 100000 t/an. Capacitatea de productie la celelalte facilitati din Italia, Spania, Austria, Regatul Unit al Marii Britanii si Belgia se situeaza intre 35 000 si 100 000 t de catozi de Cu/an.

Conform datelor WBMS (World Bureau of Metal Statistics), in anul 2006 productia mondiala de cupru minier a fost de 15,23 mil. t., cu doar 0,7% superioara celei din 2005. Anul 2007 a inceput bine, in sensul ca in primele doua luni productia miniera crescuse cu 9,4% fata de perioada corespunzatoare din anul precedent, reflectand influenta stimulativa a pretului metalului la acea vreme.

Cel mai mare producator de cupru minier este Chile (5,4 mil. t. in 2006 si estimat 5,7 mil. t. in 2007), apoi China si Indonezia (2,7 mil. t. impreuna), Zambia, Peru, Japonia, Rusia, SUA. Productia mondiala de cupru brut s-a cifrat in 2006 la 12,9 mil. t., cu 0,5% mai mare decat in anul 2005. Producatori importanti la aceasta calitate de cupru sunt Japonia, China, Rusia, India s.a.

In anul 2006 productia de cupru rafinat a fost de 17,4 mil. t., fata de 16,6 mil. t. in anul precedent; prognoza ICSG (International Copper Study Group) a stabilit pentru anul 2007 o productie de 18,1 mil. t., iar in 2008 a creste cu 4,9%.

Consumul de cupru rafinat s-a situat in 2006 la 17,1 mil. t., fata de 16,8 mil. t. in anul 2005. Mari consumatori de cupru pe plan mondial sunt: China (o cincime din consumul total), SUA, Japonia, Germania, Coreea de Sud s.a.

Importante programe de dezvoltare sunt in special in America Latina: Chile, Peru, Argentina, Mexic, Columbia, Ecuador.

Pretul cuprului rafinat, in crestere in ultimii ani, a fost factorul care a determinat stimularea investitiilor; in iunie 2005 acesta era 3200 $/t, ca sa ajunga in mai 2007 la circa 8000 $/t cu o usoara descrestere in februarie 2008 (7776 $/t la 14.02.2008).

3

Desi inceputul anului 2008 a fost marcat de recorduri istorice pentru cupru, aluminiu si otel, acesta s-a incheiat in lacrimile marilor producatori de materii prime. In acest an, plumbul a pierdut 61% din valoare, cuprul - 54%, nichelul - 55%, zincul - 49%, aluminiul - 36%.

Preţurile la cupru la Bursa de metale din Londra (LME) au crescut de la finele anului 2001 de şapte ori şi în mai 2006 constituia cca. 8800 USD/tona. În 2007 acest indicator a fost de cca. 7164 USD/tona.

Societatea extrage 40% din cupru din minele proprii, iar compania doreste sa creasca acest procentaj la 70% pana in 2014.

1.3.2 Industria metalurgica neferoasa din Romania

Bazata pe existenta in sol si subsol a unor importante zacaminte metalifere si de carbune, metalurgia a cunoscut pe teritoriul Romaniei o dezvoltare milenara.

Acest subsector s-a dezvoltat in Romania pentru a pune in valoare resursele de minereuri neferoase indigene si  pentru a satisface cerintele economiei nationale de metale si  produse neferoase. In ultimii ani, datorita declinului economiei romanesti, metalurgia neferoasa a avut o evolutie descendenta.

In domeniul metalurgiei neferoase functioneaza 11 intreprinderi, toate fiind privatizate, din care: - 3 combinate metalurgice neferoase (aluminiu primar si aliaje - ALRO Slatina detinut de Grupul VIMETCO (fost MARCOS Industries); zinc si plumb electrolitic – SOMETRA Copsa Mica detinut de Grupul MITILINEOS – Grecia; cupru electrolitic- Grupul CUPROM – Romania, detine combinatul de cupru CUPROM Baia Mare si CUPROM Zalau.); - 4 intreprinderi de prelucrare; - 2 intreprinderi producatoare de alumina, dar si circa 100 IMM-uri infiintate dupa anul 1990.

IMM-urile desfasoara diferite activitati intre care: turnarea de metale neferoase, reciclarea metalelor si a aliajelor neferoase etc. si au o pondere de circa 5-10% in productia industriala a subsectorului.

In metalurgia neferoasa activeaza si 3 institute si centre de cercetare-dezvoltare si proiectare. Toate intreprinderile romanesti din metalurgia neferoasa producatoare de aluminiu, plumb, zinc,

cupru, sunt asociate Bursei Metalelor Neferoase de la Londra. Produsele se comercializeaza dupa cotatia lor la bursa LME (London Metal Exchange). Numarul de salariati din acest subsector este in prezent de circa 8,5 mii de persoane.

Cel mai mare producator de cupru din Romania, Cuprom, va mentine productia de anul acesta la un nivel constant, urmand ca fabrica din Baia Mare sa se redeschida in primul trimestru al anului. In 2007, Cuprom a inregistrat afaceri de aproximativ 380 de milioane de dolari si un profit (EBITDA) de 12-15 milioane de dolari.

1.4 Tendinte economice

Preocuparea de a satisface cererea de metale neferoase în permanentă creştere la nivel mondial cât şi distribuţia geografică inegală pe glob a rezervelor epuizabile şi cu conţinut în elemente utile tot mai scăzut, face ca resursele metalifere să fie privite la dimensiuni reale pe termen lung alături de alte probleme importante ale umanităţii precum poluarea mediului inconjurator, sărăcia, inflaţia.

4

In anul 2006 metalurgia a reprezentat 27% din valoarea productiei industriei prelucratoare din Romania si 4,2% din valoarea adaugata din industrie.

Problemele existente în industria neferoasă la nivel mondial sunt comune şi la fel de acute şi pentru România ale cărei rezerve de minereuri neferoase au un caracter limitat şi o structură complexă.

Statisticile cheie ale industriei metalelor neferoase Europene sunt: - productia 18 - 20 mil. t, - vanzari de 40 - 45 miliarde Euro si- numarul angajatilor, mai mult de 200 000. Multe metale neferoase rafinate sunt marfuri internationale. Metalele principale (Al, Cu, Pb, Ni, Sn,

Zn) sunt comercializate pe una din doua piete viitoare, Bursa de Metale de la Londra si COMEX din New York. Metalele numite colectiv “minore” nu au un loc central pe piata; nivelele de pret sunt impuse fie de producatori, fie de vanzatorii care comercializeaza pe pietele libere.

5

Capitolul 2. DESCRIEREA PROCESULUI INDUSTRIAL

Principalele materii prime folosite in productia de metale neferoase sunt minereurile si minereurile preparate, materii prime secundare, combustibili (petrol, gaze si combustibil solid) si gaze de instalatiatie (ca oxigenul, clorul si gazele inerte). Alte materiale ca substantele fondante, aditivii si chimicalele preparate (de ex. pentru instalatiile de risipire a fumului) sunt de asemenea folosite. Aceasta varietate de materiale presupune multe probleme de manuire sipastrare si tehnicile specifice utilizate depind de proprietatile fizice si chimice ale materialului. Studiul a identificat urmatoarele tehnici folosite.

2.1 Principalele etape ale procesului

Urmarind schema bloc a procesul de obtinere a sarmei de cupru voi prezenta etapele acestuia:Primirea, depozitarea si manipularea materiilor primeMinereurile si minereurile preparate (concentratele) pot fi livrate pe santier cu autovehicule, pe

calea ferata sau pe apa. Colectarea prafului si sistemele de risipire a prafului sunt foarte folosite in aceste momente.Controlul procesului devine mai important pentru imbunatatirea eficientei conversiei, reducerea consumului de energie si reducerea emisiilor, si se bazeaza de cele mai multe ori pe esantionarea efectiva, analiza si inregistrarea materiei prime pentru stabilirea conditiilor optime ale procesului de operare. Aceasta influienteaza alegerea tehnicilor de pastrare si manuire.

Descarcarea, pastrarea si distributia materialului solid este indeplinita de tehnici similare celor folosite pentru combustibilii solizi. In general, metodele mai riguroase de siguranta sunt adoptate pentru aceste materiale pentru ca sunt in general mai reactive, particulele au o marime mai mica si sunt mai usor suspendate in aer sau spalate cu apa. Mecanismele automate de sigilare rapida sunt folosite foarte des. Agentii fondanti si cei zgurifianti sunt si ei primiti pe santier si sunt manuiti de o maniera similara minereurilor si minereurilor preparate.

Minereurile si minereurile preparate sunt folosite de instalatii mari si de aceea silozurile nu sunt folosite frecvent pentru pastrarea primara dar pot fi folosite pentru pastrarea intermediara si pregatirea amestecurilor de minereuri sau fondanti. Sistemele de silozuri cu pierdere in greutate si cantarire pe banda sunt folositi pentru masurarea minereurilor sau fondantilor pentru a obtine un amestec efectiv optim si imbunatatirea procesului de control.

UscareaProcesele de uscare sunt folosite pentru a produce materie primă potrivită pentru procesul de

producţie principal. Prezenţa apei este evitată adesea pentru câteva motive:• Este periculos când se produc volume mari de aburi în furnalele fierbinţi.

6

• Apa poate produce cereri de căldură variabilă într-un arzător concentrat lucru care deranjează controlul procesului şi poate inhiba operaţia auto-termală.

• Uscarea separată la temperaturi joase reduce cererea energiei. Aceasta se datorează energiei cerute aburului supra-încins şi creşterii semnificative a volumului de gaz, ceea ce creşte datoria ventilatorului.

• Efectele coroziunii .• Vaporii de apă pot reacţiona cu carbonul să formeze H2 şi CO.Uscarea este de obicei realizată prin aplicarea căldurii directe dintr-un arzător sau prin jeturi sau

indirect folosind aburi sau aer fierbinte. Căldura generată de procesele pirometalurgice este şi ea adesea utilizată pentru acest scop dca şi CO bogat în gaze reziduale care poate fi ars pentru a usca materia primă. Cuptoarele de ardere rotative şi uscătorii cu strat fluidizat sunt de asemenea folosite. Materialul uscat emană de obicei praf şi sistemele de exctracţie şi de risipire a fumului sun folosite pentru colectarea gazelor cu praf. Prafurile colectate sunt reîntoarse în proces. Minereurile şi minereurile prelucrate uscate pot fi piroforice şi designul sistemului de risipire a fumului ţine de obicei cont de acest lucru. Stratul de ozon sau oxigenul rezidual sărac în gazele de combustie poate fi folosit pentru suprimarea aprinderii. Uscătorul de gaze reziduuale poate să conţină SO2 şi se poate lua în considerare tratarea gazelor.

Concasarea şi reducerea dimensiunilorConcasarea şi reducerea dimensiunilor este practicată pentru a reduce dimensiunea produselor,

reziduurilor sau materiei prime astfel încât să fie potrivit pentru vânzare sau pentru o procesare viitoare. Se folosesc multe tipuri de concasoare inclusiv concasorul conic şi moara cu bile. Se zdrobesc materialele uscate sau ude şi poate include şi un stadiu de amestecare. Echipamentul specific va depinde de materia primă care trebuie tratată. Concasarea uscată este o sursă majoră de emisie de praf şi se folosesc, din această cauză, sistemele de extracţie şi de risipire a prafului, iar praful colectat se întoarce în proces. Materialele se pot zdrobi umede acolo unde formarea prafului poate cauza probleme şi unde urmeaza stadiile de granulare.Granularea este folosită pentru producerea de particule mici de zgură care sun folosite ca material de împroşcare, rambleu rutier sau ca material care poate fi reprocesat pentru a recupera continutul de metal. Zgura topită este aruncată într-o baie de apă sau turnată printr-un curent de apă. Granularea mai este folosită şi pentru producerea de alice metalice. Procesele de granulare au potenţialul de a forma prafuri fine şi aerosoli care trebuie controlaţi.Componentele electronice sunt sursa câtorva metale neferoase şi acestea pot fi puse în mărunţitori sau mori pentru a elibera circuitul imprimat şi alte materiale de componentele metalice astfel încât să aibă loc separarea.

AmesteculAmestecul este realizat pentru mixarea minereurilor sau minereurilor preparate de diferite

calităţi şi a fondanţilor şi agenţilor reducători cu minereul pentru a produce o alimentare stabilă a procesului principal. Amestecul poate fi realizat în echipamentul de mixtură, în stadiul de măcinare sau în timpul stadiilor de transformare, uscare şi păstrare. Amestecurile exacte sunt produse folosind sistemele de păstrare cu pierdere în greutate, cântăririle pe bandă sau prin volumul din echipamentul de încarcare. Amestecul poate produce praf şi se folosesc colectareaimpurităţilor şi extracţia. Praful colectat se reîntorce în proces. Amestecul ud este deasemenea folosit pentru evitarea producerii prafului. Din pasta produsă se extrage apoi apa şi este folosită în procesul de

7

granulare. Agenţii de acoperire şi lianţii pot fi deasemenea folosiţi pentru acest scop. In funcţie de proces, materialul amestecat poate să aibă nevoie de granulare înaintea unor procese ca sinterizarea.

Tehnici de separareAceste procese sunt folosite pentru îndepărtarea impurităţilor din materia primă anterior

folosirii acestora. Tehnicile de separare pentru minereuri şi minereurile preparate sunt folosite în general la mină unde materialul este concentrat, dar aceste tehnici sunt folosite şi în câteva şantiere de producţie pentru tratarea zgurii, pentru extragerea fracţiilor metalelor. Separarea magnetică este folosită pentru a îndepărta bucăţile de fier. Tehnicile de separare sunt mai frecvente pentru materiile prime secundare, şi cea mai comună este separarea magnetică. Media greutăţii şi separarea densităţii este folosită pentru industria procesării deşeurilor dar poate fi întâlnită şi în industria metalelor neferoase spre exemplu procesarea unei baterii pentru a îndepărta materialul plastic. În acest caz diferenţa de densitate şi de mărime a diferitelor fracţii este folosită pentru separarea metalului, oxizilor de metal şi componente plastice folosind apa ca suport. Clasificarea este de asemenea folosită pentru separarea metalelor de materialele mai puţin dense ca plasticul şi fibrele de la deşeurile electronice. Plutirea este folosită pentru a îmbogăţi solubilizarea reziduurilor.

Separarea magnetică este folosită pentru a îndepărta bucăţile de fier şi pentru a reduce contaminarea aliajelor. In general magneţii sunt utilizaţi deasupra transportorilor. Deplasarea gravitaţională a sarcinii într-un cuptor cu reverberaţie este folosită pentru a topi zinc, plumb şi aluminiu să lase impurităţi mari şi cu punct de topire ridicat pe vatră pentru procesele viitoare. Câmpurile electromagnetice mobile sunt folosite pentru a separa aluminiu de alte materiale. O variaţie a cestei tehnici foloseşte acest câmp electromagnetic mobil pentru a pompa aluminiu topit sau alte metale fără un contact direct între metal şi componentele mecanice. Alte tehnici de separare implică folosirea culorii, UV, IR, raze X, laserul şi alte sisteme de detectare în combinaţie cu maşinile de sortat mecanice sau pneumatice. Acestea sunt folosite de exemplu pentru separarea bateriilor Ni/Cd de alte tipuri de baterii şi tehnicile se dezvoltă şi pentru alte aplicaţii.

Incinerarea şi pirolizaAceasta este folosită în mod normal pentru tratarea filmului fotografic, catalizatori şi alte

materiale pentru a concentra metalele preţioase şi recuperarea nichelului. Este de asemenea folosit pentru pre-tratarea catalizatorilor sau pentru îndepărtarea conţinutului organic înaintea altor tratamente. Aceste procese sunt de obicei realizate la o temperatură scăzută pentru a preveni transferul metalelor. Gazele produse de incinerator sunt apoi tratate într-un arzător final şi într-un sac de filtru. Formarea potenţială a dioxizilor trebuie luată în considerare pentru toate aceste procese.Cuptoarele cu cutie simplă şi cele cu vatră rotativă sunt utilizate pentru etapa incinerării şi pirolizei. Materia primă este introdusă în cutiile furnalelor în cuvă. Cenusa de metal este colectată sau răcită înaintea altor procese.

2.2 Descrierea instalatiilor, echipamentelor.Tabe 2. Tipuri de cuptoare

8

Cuptoare de uscare, ardere, sintetizare şi calcinare

Tabel 3. Cuptoare de topire şi convertizare

9

10

Tabelul 4. Cuptoare de topire

Tabelul 5. Aplicaţii tipice pentru cuptoare

Sunt cateva procese sau combinatii de procese folosite pentru producerea metalelor topite. Procesele pirometalurgice si hidrometalurgice sunt aratate mai jos. Ordinea in care ele apar nu este semnificativa si nu necesita o clasificare semnificativa. Cuptoarele sunt folosite pentru o varietate de aplicatii in aceasta industrie cum ar fi coacerea sau calcinarea materiilor prime, topirea si rafinarea metalelor, precum si topirea minereurilor si concentratiilor.

Cuptor de topire cu reverberatieCuptorul de topire cu reverberatie este folosit pentru topirea concentratiilor si a materialului

secundar. Exista doua tipuri, un cuptor cu baie simpla pentru topirea concentratiilor calcinatesau concentrate si un cuptor cu reverberatie cu vatra pentru topire si rafinare. Cuptoarele pot fi uneori

11

basculate pentru turnarea sau purjarea metalului. Diuzele pot fi folosite pentru injectia gazelor din tratament sau pentru aductia materialului fin.

Cuptoarele sunt construite intr-un numar de configuratii in functie de particularitatile metalului si aplicatiei, varietatile cuprind alimentarea vetrelor inclinate si a creuzetelor pentru topirea propriu-zisa, diuzele si lancile pentru aducerea gazelor. Zgura este de obicei evacuata prin scurgere. Cand minereurile de sulf sunt topite in cuptorul de topire cu reverberatie, concentratia bioxidului de sulf este normal joasa datorita volumului mare de gaze de combustie si procentului scazut de sulfuri eliminate in cuptor.Figura 3. Un exemplu de vatra inclinata a cuptorului cu reverberatie folosit pentru materiale secundare

Aceste cuptoare sunt folosite pentru topirea unei varietati de materii prime, primare si secundare si pentru rafinare la cald.

Furnalul (si cuptorul de topire imperial)Acesta este un tip de cuptor cu cuva. Foloseste un aer cald de la diuze in partea de jos a

cuptorului pentru arderea cocsului, care este amestecat cu incarcatura din cuptor a oxidului de metal sau a materialului secundar si agentilor din flux; materialele sunt brichetate inainte de incarcare. Combustia unei parti de cocs ridica temperatura din cuptor si reziduurile de CO, care cu hidrogenul produs de reactia gaz- apa reduce oxizii de metal la metal. Reactia produce un gaz bogat in CO. Acesta poate fi colectat, filtrat si ars pentru preincalzirea aerului din furnal sau poate fi ars in final intr-un arzator separat sau intr-o parte bogata in oxigen din cuptor. In alta ordine de idei, materiile prime ca si prafurile de oxid de zinc sunt alimentate prin diuze.

Materialele colectate pe vatra sau creuzet la partea de jos a furnalului, pot fi evacuate in mod continuu sau intr-o sarja de baza. La evacuarea sarjei, zgura pluteste deasupra metalului care este evacuat printr-un orificiu de golire. Evacuarea si risipirea gazelor se face in timpul procesului de evacuare.Mantaua cuptorului este racita in mod normal cu apa pe toata inaltimea sau numai in partea de jos, furnalul poate fi numit un cuptor cu manta de racire. Acolo sunt doua varietati de cuptoare cu furnal in functie de metoda de incarcare si temperatura de operare folosita pentru topirea metalului.

Cuptoarele pot fi:a) “de temperaturi inalte“, unde incarcatura de material este alimentata printr-un “clopot” sau un transportor prin clapeta sau

12

b) “de temperaturi joase” unde cuptorul ests incarcat dintr-un buncar si incarcatura din stoc asigura autoetansarea.

Figura 4. Furnalul (si cuptorul de topire imperial)

Cuptorul pentru producerea cuprului secundar

Furnalele sunt folosite pentru topirea si extragerea unei varietati de metale incluzand metale pretioase, cupru si plumb din materiile primare si secundare precum si feromagneziu cu carbon ridicat. Descoperirile recente demonstreaza ca incarcarea materialelor fine in cuptor prin duze permite brichetarea si reduc manipularea prafului de material.

O aplicatie specifica a furnalului este cuptorul Imperial de topire, care este folosit pentru mixarea concentratiilor de plumb-zinc. Aceste cuptoare folosesc o ploaie condensata de plumb topit intr-un sector al furnalului pentru colectarea vaporilor de zinc din gaze ca si depunerea pe vatra prin plumbuire. Zincul si cadmiul colectate in condensator sunt purificate intr-un sistem de distilare fractionat (New Jersey Distillation Column).

Cuptor electric (cu inductie)Acest tip de cuptor foloseste aranjari similare ca cel al cuptorului cu arc electric. In functie de

marimea cuptorului, trei pana la sase electroz Soderberg sau precopti sunt imersati in stratul de lichid. Temperatura de topire este mentinuta de temperatura rezistentei electrice. Cuptorul functioneaza continuu. Materia prima solida sau lichida este alimentata printr-o serie de canale de turnare, tevi de alimentare sau prin electrod perforat. Conditiile de etansare sau semietansare sunt usor de mentinut. In procesele de topire deseurile de minereuri concentrate sunt transferate in lichid topit prin partea de sus

13

a cuptorului sau prin lateral prin incarcari individuale si electrozii sunt imersati sub stratul de zgura topit.

Figura 5. Cuptorul electric pentru topirea materialelor concentrate sau calcinate

Pot fi folosite pentru cocs si agenti de zguraa in functie de aplicatie. Electrozii de carbon sunt consumsti cu oxidare redusa, volumul de gaz produs in timpul operatiei este tinut la minim, asa incat acolo nu se produc gaze datorita arderi combustibilului. Aceste cuptoare sunt de obicei etansate, iar gazele sunt usor colectate si tratate cu posibilitatea de a refolosi praful, oxidul de carbon si dioxidul de sulf. Cuptoarele sunt folosite in producerea unui numar de metale din materiale primare si secundare, incluzand metale pretioase, plumbul si cupru si pentru evacuarea zgurii. Anumite zguri, din topirea primara (cupru), sunt tratate in cuptoare circulare. Sunt folosite de asemenea pentru acoperirea metalelor pretioase, in particular argint.

Cuptorul INCOAcesta este un cuptor rapid similar cu cuptorul rapid Outokumpu, dar foloseşte oxigen pur

pentru operaţia autogenă. Minereul concentrat de cupru amestecaţi cu agenţi de zgură sunt suflaţi orizontal în cuptor prin ambele capete şi gazele reziduale sunt colectate în centrul cuptorului.

Figura 6. Cuptorul INCO

14

Cuptoarele de inductieEle sunt creuzete simple sau cu canale care sunt incalzite prin bobina electrica externa,

cuptoarele de inductie cu canale fiind in principal folosite pentru topirea produselor de dimensiuni mari. Intr-un singur caz cuptorul cu canal este utilizat la topirea aluminiului in oale.

Figura 7.Cuptoarele de inductie

Curentul este indus in metalul care a fost incarcat in cuptor si caldura este generata. Cuptoarele sunt echipate cu capace de extractie a gazelor si a prafului rezultat care pot fi folosite in timpul operatiilor de indepartare a zgurii si turnarii. Accesul la cuptorul de inductie pentru incarcare si evacuare presupune ca sistemul mobil de capace este adesea folosit. Capacele sunt robuste asa incit ele pot rezista unui impact mecanic.In acelasi timp fixarea sau extractia capacului este folosita eficient. Eficienta acestui cuptor poate fi scazuta pentru anumite materiale dar poate fi crescuta daca materialul folosit este mic. Materialele mari pot fi taiate pentru a aduce eficienta si de asemenea pentru a permite capacelor de colectare a gazelor sa se desfasoare corespunzator.

Cateva procese continue retin de asemenea o cantitate de material topit pe fundul cuptorului intre incarcari, daca operatia o permite. Aceste cuptoare sunt folosite pentru topirea de capacitati mici de pana la 30t, de obicei pentru cupru,alama,zinc si aluminiu. Ele pot lucra de asemenea sub vid,de exemplu cand se topesc superaliaje,hotel inalt aliat,metale pure si in cateva cazuri pentru distilarea

15

metalelor. Temperatura cuptoarelor poate fi controlata automat pentru a minimiza emisia de gaze cand se topesc metale volatile sau oxidabile cum ar fi zincul sau aliajele care contin zinc. Aceste cuptoare sunt de asemenea folosite pentru mentinerea metalului topit in stare lichida, pentru aliere si turnare. Curentul indus in aceste cuptoare necesita ca metalul sa fie agitat electromecanic pentru a produce amestecarea incarcaturii si a oricaror materiale de aliere care sunt adaugate.

Cuptorul cuva pentru topirea metaluluiAcesta este un cuptor vertical simplu cu o vatra de colectare (inauntrul sau in afara cuptorului)

si un sistem de arzatoare la capatul de jos, un sistem de incarcare a materialului la partea de sus. Arzatoarele utilizeaza de obicei gaze preincalzite si sunt proiectate sa lucreze in atmosfera oxidanta sau reducatoare .Acesta permite metalului sa se topeasca cu sau fara oxidare. Metalul este introdus pe la partea superioara a cuptorului si este topit trccand astfel sub cuva. Controlul independent al combustibilului sau aerului este de obicei asigurat pentru fiecare arzator.

Monitorizarea continua a oxidului de carbon sau a hidrogenului este de asemenea asigurata pentru fiecare rand de arzatoare si este monitorizata combustia gazelor pentru fiecare arzator. Gazele de combustie sunt de obicei extrase si curatate. Un arzator suplimentar este folosit uneori pentru descompunerea monoxidului de carbon, petrolului, COV sau dioxizilor emanati. Adaugarea oxigenului deasupra zonei de topire a fost folosita pentru asigurarea arderii suplimentare la nivelele suplimentare ale cuvei sau furnalelor.

Cuptorul este folosit la topirea metalelor pure dar si a metalelor care contin materiale organice.Daca metalele unsuroase sunt introduse in cuptor este depasit gradientul de temperatura care exista intre zona de incarcare si arzatoare. Temperatura joasa poate produce o pacla de la arderea partiala a materialului organic. Cuva cuptorului este utilizata de asemenea la preincalzirea materialului incarcat inainte de topire.

Procesul ContimeltProcesul comprima doua cuptoare interconectate, o vatra de cuptor si un cuptor tip tambur.

Primul este cuptor rectangular vertical cu o camera orizontala de colectare care este alimentata cu cupru brut sau negru si alte materiale brute. Arzatoarele oxigaz furnizeaza caldura si incarcatura este topita pentru a produce cupru rafinat si o cantitate mica de zgura care este separata.

Figura 8. Proces de topire continua

16

Cuprul topit este preluat printr-un sifon si jgheab de cuptorul cilindric orizontal unde este dezoxidat utilizandu-se gaz natural. Cuprul rafinat se fixeaza pe anozi. Gazele din cuprul secundar trec spre prearzator. Aici se combina cu gazele extrase din primul cuptor si trec in cazanul recuperator, aerul este preincalzit de arzator, racindu-se in final in filtrul mare. Conditiile operationale ale cuptorului pot fi controlate minimalizandu-se oxidarea metalului. Aranjamentul permite recuperarea caldurii prin generarea de abur sau prin incalzirea sarjei.

Acesta este un proces continuu, obtinerea anozilor din cupru in doua etape de topire si tratarea cuprului negru si a cuprului brut, din care rezulta un inalt grad de crapaturi ale cuprului si fisuri in anod.

O dezvoltare similara in industria aluminiului este procesul „ Meltomer”. Acest proces foloseste un turn de amestec vertical si sarje incorporate preincalzite utilizand gaze externe fierbinti.

Cuptorul rotativAcesta este un cilindru rotativ captusit cu materiale refractare filetat la un capat cu arzator. O

usa de incarcare este prevazuta la un capat si arzatorul poate fi uneori asezat in aceasta. Se poate folosi pentru aprindere osci-combustibil. Cuptoarele pot fi lungi sau scurte si exista multe variante:• Cuptoare rotative scurte: Extragerea de produse secundare, metale pretioase, etc.• Cuptoare rotative lungi: Topirea si recuperarea deseurilor de aluminiu• Cuptoare Thomas: Topirea si rafinarea deseurilor de cupru• Cuptoare rotative cu bloc de duze cu imersie: Rafinarea cuprului negru sau brut, purificarea zgurii, etc.

Rotatia furnalului poate fi variabila pentru a da o reactie completa a sarjei de material si o mare eficienta. Materiile prime sunt de obicei incarcate pe usa de la capat, care este de obicei inchisa si colectoare pentru a preveni emisia de fum. Cuptoarele folosesc de obicei petrol sau combustibil gazos si osci-arzatoare, temperatura de la arzaror este transferata pretelui refractar si sarja este incalzita de larefractare in timpul rotatiei. Zgura si metalul produs in timpul procesului pot fi colectate printr-o gura de scurgere la capatul cu usa sau in punctul central al furnalului.

Gura de scurgere este orientata printr-o rotatie partiala a cuptorului pentru a obtine separarea dintre metal si zgura. Scurgerea catre usa de capat permite fumului sa fie colectat de la o singura inchidere si sistem de extragere. Cuptorul basculant rotativ este de asemenea folosit, demonstrand

17

imbunatatirea ratei de recuperare pentru anumite stocuri de aprovizionat si poate avea mai putine pierderi pe fluxuri. O varietate de metale poate fi extrasa si topita in aceste furnale .

Convertizor Pierce – SmithAceste convertizoare funcţionează în şarje (discontinuu) şi folosesc duze pentru suflarea aerului

sau oxigenului în mată pentru a reacţiona cu aceasta în două etape şi produce cupru brut sau mată de nichel de o calitate superioară precum şi zgură. Sunt de asemenea folosite în producerea de fero-nichel şi alţi oxizi metalici.

Volumul mare al gazelor încălzite este produs în timpul perioadei de suflare şi este colectat cu ajutorul capacelor care închid convertizorul. Spaţiul dintre camera convertizorului şi capac permite accesul aerului de recirculare care produce diluarea dioxidului de sulf bogat în gaze uzate. Variaţiile concentraţiei de dioxid de sulf depind de ciclul procesului. In timpul suflării iniţiale a dioxidului de sulf concentraţia poate fi considerabil mărită peste 10%, în timpul suflării secvenţiale şi când convertizorul este înclinat către capac, concentraţiile de dioxid de sulf sunt mult mai mici şi chiar nule. Variaţia concentraţiei de dioxid de sulf nu produce o alimentare satisfăcătoare a instalaţiei de acid care necesită o curgere relativ stabilă. Acesta este împins în instalaţia multiconvertizor în convertizorul secvenţional pentru a atinge o curgere relativ lina.Gazele pot fi de asemenea amestecate cu gazele de la un topitor mai puternic. Folosirea oxigenului pentru saracirea aerului insuflat va creste continutul de bioxid de sulf intotdeauna cand saracirea este limitata, ducand la o crestere rapida a uzurii materialelor refractare. Capacele racite cu apa sunt acum folosite la unele instalatii.

Convertizorul este incarcat prin oale cu masa lichida, iar zgura produsa in timpul conversiei masei si a producerii cuprului brut este saracita secventional in oalele de convertizor. In timpul acestor procese de evacuare se realizeaza emisii rapide. Folosirea facilitatilor suplimentare de evacuare a gazelor (ex: capacele secundare si perdelele de aer) si controlul pozitionarii convertizorului pentru prevenirea suflarii in timpul bascularii acestuia pot reduce aceste emisii. Capacul strapuns si sistemele de incarcare prin duze sunt de asemenea folosite astfel ca nu este intotdeauna necesar sa basculeze convertizorul catre capac in timpul incarcarii cu deseuri de metal si fluxuri (fondante).

Formatul general tip tambur al cuptorului adoptat la acest tip de convertizor este de asemenea folosit la cuptoarele pentru anozi unde cuprul brut sau negru produs de convertizor este rafinat. Aceste cuptoare folosesc duze pentru suflarea ulterioara a aerului urmata de adaugarea de agent de reducere (de obicei gaz natural sau propan) pentru a evacua elementele nedozabile finale de sulf si cand are loc conversia oxidului de cupru in cupru.

Figura 9. Convertorul Peirce-Smith

18

Acesta este de departe cel mai intalnit convertizor pentru obtinerea masei si este folosit la producerea cuprului si a masei de nichel de calitate superioara si pentru rafinarea feronichelului.

Convertorul HobokenAcesta opereaza pe acelasi principiu de suflare ca si convertizorul Pierce- Smith dar cu pierderi

mari de gaz care apar frecvent cand convertizorul este basculat pentru incarcarea si evacuarea zgurii si cuprul impur este evitat. Gazul rezultat este evacuat prin conducta la capatul convertizorului. Conducta de aspiratie minimizeaza scaparile de gaz in timpul tuturor fazelor operatiei.

Convertizorul este incarcat printr-o mica deschizatura la partea de sus a mantalei si incarcarea este apoi posibila in timpul suflarii fara bascularea convertizorului intrucat procesul dureaza putin. Dilutia gazelor evacuate conduce la infiltrari mici astfel incat stabilizarea concentratiei medii de bioxid de sulf este mai mare decat la convertizorul Pierce- Smith. Oricum concentratia de bioxid de sulf va ramane variabila in timpul ciclului. Rezultatul final este ca pierderea de bioxid de sulf este mai mica din convertizor. Deschiderea mai mica folosita pentru incarcare poate crea probleme datorita coagularii zgurii.Figura 10. Convertizorul Hoboken

19

Procese electrochimiceDezvoltare electrolitică

O celulă electrolitică este alcătuită dintr-un anod inert din plumb sau titan şi un catod aşezat într-o soluţie electrolitică ce conţine soluţia metal. Catodul este de altfel un lingou de metal pur (bară de pornire) sau o foiţă făcută din oţel inoxidabil sau aluminiu (placa catodică permanentă). Ionii de metal trec prin soluţie şi se depozitează pe catod, gazele cum ar fi clorul sau oxigenul sunt evacuate către anod. Clorul este colectat în compartimentul etanş al anodului iar oxigenul este de obicei eliminat şi poate antrena electrolitul şi să producă amestecul acidului, ceea ce poate determina nevoia de a fi colectată şi returnată procesului. Electrolitul sărăcit este în mod normal restituit procesului.

Cuprul, cobaltul, nichelul, staniul, zincul şi metalele preţioase sunt produse în acest fel. Când se folosesc bare permanent, ca şi catod, metalul pur depozitat poate fi stripat sau prelucrat, turnat şi matriţat în forma cerută.

Electro – rafinareCelula electrolitică folosită constă dintr-o matriţă de anod din metalul de rafinat şi un catod ,

plasate într-un electrolitic conţinând soluţia de metal. Catodul este un lingou din metal pur (bara de pornire) sau o foiţă din oţel inoxidabil (placa catodică permanentă). Ionii de metal sunt dizolvaţi din anodul impur şi trec prin soluţie până acolo unde sunt depozitaţi pe catod.

Cuprul, metalele preţioase, plumbul, staniul sunt rafinate în acest mod. În timpul rafinării electrice celelalate metale conţinute în anozi sunt separate, metalele solubile

sunt dizolvate în electrolit şi metalele insolubile lucrează de asemenea cu precizie. Seleniul şi teluriul formează o depunere pe anod care decantează celula electrolitică. Depunerile anodice sunt periodic colectate de pe celule şi metalele corespunzătoare sunt recuperate. În anumite cazuri sacul anodic este folosit pentru conţinutul de depuneri. O porţiune a electrolitului este separată din sistem şi alte metale sunt recuperate din el.

Tratare în vrac cu leşieProcesul de tratare în vrac cu leşie începe din mină. Materialul este spart şi granulat pentru a

permite unirea particulelor /acidului de contact şi formarea de aglomerări naturale într-o coloană neprevăzută. Acidul este pulverizat peste aglomerări şi filtrat din masa rezultată. Este colectat pe coloană şi este recirculat pentru a permite conţinutului de metal să se adune. Timpul de ieşire al unei aglomerări poate varia de la 100 zile pentru minereul de oxid de cupru la 500 de zile pentru minereul de sulfit de cupru.

20

2.3 Schema bloc a procesului- Schema de proces a obtinerii cuprului primar la Norddeutsche Affinerie AG Hamburg

Materii prime de proces->Receptia materiei alimentate->Cuptor cu topire rapida->Convertor-> Cuptoare anodice si roata turnare->Rezervoare->Instalatie de fabricare a sarmei din cupru->>Sarma de cupru.

Figura 11. Schema de proces a obtinerii cuprului primar la Norddeutsche Affinerie AG Hamburg

21

CAPITOLUL 3. MATERII PRIME, EMISII SI DESEURI

3.1 MATERII PRIME FOLOSITE IN INDUSTRIE

Cuprul primar poate fi produs din concentrate primare şi alte materiale prin procese tehnologicepirometalurgice şi hidrometalurgice. Concentratele conţin cantităţi variabile de alte metale pe lângă cupru, iar etapele procesului de producere sunt utilizate pentru a le separa pe acestea şi a le recupera pe cât este posibil.

Cuprul secundar este produs prin procese pirometalurgice. Etapele procesului utilizat depind de conţinutul de cupru al materiei prime secundare, de distribuţia sa în spaţiu şi de alţi constituenţi. Ca şi în cazul cuprului primar, diferiteleetape ale procesului sunt utilizate pentru aîndepărta aceşti constituenţi şi pentru a recupera metalele pe cât de mult posibil din reziduurile care se produc. Materialele de alimentare secundare pot conţine materiale organice ca învelişuri, sau să fie de natură uleioasă iar instalaţiile ţin cont de acestea prin utilizarea metodelor de deuleiere sau de dezvelire sau prin proiectarea corectă a cuptorului şi a sistemului de reducere. Scopul este de a se potrivi creşterea în volum a gazelor de combustie, distrugerea COV-urilor, minimalizarea formării dioxinelor şi distrugerea lor. Tipul de pretratare aplicat sau cuptorul folosit depinde de prezenţa materialelor organice, de tipul alimentării adică de conţinutul de cupru şi de alte materiale conţinute atâtoxizi cât şi metale.

Dacă un cuptor cum este un converter, este utilizat pentru a topi deşeuri de alamă impure, pentru a separa metalele conţinute ca elemente de aliere, sunt evaporate din cupru pentru aproduce cupru negru şi un praf de pe filtru bogat în zinc. Se utilizează o gamă largă de materii prime secundare şi unele din ele sunt descrise în tabelul urmator

.Tabel 6. Materii prime secundare de la producerea cuprului

22

Etapele folosite pentru producerea cuprului secundar sunt în general, asemănătoare cu cele pentru producţia primară, dar materia primă, de obicei, este de oxizi sau de metale şi de aceea condiţiile proceselor variază. Topirea materiilor prime secundare, de aceea, utilizează condiţii de reducere.

Nivele de emisie şi de consum în prezentProbleme principale de mediu ale industriei de cupru rafinat sunt poluarea aerului şi apei.

Instalaţiile, în general, au utilaje proprii de tratare a apelor uzate şi se practică în mod obişnuit reciclarea apelor uzate. Deşeurile potenţiale în cea mai mare parte sunt reutilizate.Câteva aspecte locale ca zgomotul, sunt relevante pentru industrie. Datorită naturii periculoase a câtorva curente de deşeuri solide şi lichide, există, de asemenea, şi un risc semnificativ pentru contaminarea solului dacă ele nu sunt depozitate şi manipulate corect. Emisiunile fugitive pot fi foarte semnificative. S-au efectuat măsurători la un mare topitor de cupru care produce cupru primar şi secundar. Rezultatele arată clar că emisiunile fugitive predomină chiar şi după ce s-au făcut îmbunătăţiri la sistemul de captare a vaporilor secundari (tm 161, Petersen 1999). În acest exemplu, încărcările cu praf, care au fost măsurate, sunt următoarele.

Tabel 7. Comparaţia între încărcările de praf reduse şi fugitive la un topitor primar de cupru

23

3.2 EMISII REZULTATE DIN PROCES

Emisii în aer

Pot fi emişi în aer praf, compuşi metalici, carbon organic (care poate să rezulte din formarea dioxinelor) şi dioxid de sulf . Sursele potenţiale şi relevanţa emisiilor potenţiale în aer sunt arătate în tabelul următor:

Tabel 8. Semnificaţia emisiilor potenţiale în aer de la un proces de producere a cuprului

24

Oxizii de azot sunt relativ nesemnificativi, dar ei pot fi absorbiţi în acidul sulfuric produs în procesul primar; folosirea îmbogăţirii în oxigen poate să reducă câteodată formarea oxizilor de azot pe traseul termic. Acesta depinde de punctul unde este adăugat oxigenul, câteodată se produce o concentraţie mai înaltă de oxizi de azot datorită creşterii temperaturii cu toate că volumul de gaz este mai mic în cantitate totală. Se pot utiliza arzătoare cu NOx scăzut. Este posibilă formarea dioxinelor în zona de ardere şi a părţii de răcire a sistemului de tratare a gazelor reziduale (sinteza de-novo). Emisiunile care pot scăpa din proces sau ca emisiuni prin coş, sau ca emisiuni fugitive, depind de sistemul de reducere folosit şi de calitatea întreţinerii instalaţiei. Emisiunile prin coş, în mod normal, sunt monitorizate în mod continuu sau periodic şi sunt raportate de personalul propriu sau consultanţi din afară către autorităţile competente.

25

Tabel 9. Componentele in gazul rezidualEtape de proces Componente in gazul rezidual Optiunea de reducere

Manipularea materiilor prime Pulberi si metale Depozitarea, manipulare si transfer corect. Colectarea pulberilor si filtre din tesaturi

Pretratarea termica a materiilor prime

Pulberi si metale.

Materiale organice* si CO

Pretratare corecta. Colectarea gazelor si filtre din tesaturi. Operarea procesului, ardere finala si racirea corecta a gazelor.

Topire primara

Pulberi si metale

Dioxid de sulf

Hg

Operarea corecta a procesului si colectarea gazelor. Epurarea gazelor urmata de racirea gazelor/epurare finala si instalatia de acid sulfuric sau recuperarea dioxidului de sulf (in mod normal urmata de instalatia de acid sulfuric). Daca prezinta valori ridicate in alimentare: indepartarea dupa epurarea gazelor de SO2

Topire secundara

Pulberi si metale

Materiale organice* si CO

SO2**

Operarea procesului si colectarea gazelor. Racirea si epurarea prin filtre din tesaturi.

Operarea procesului, arderea finala daca este necesara si racirea corecta a gazelor.Epurarea daca este necesara

Conversie primaraPulberi si metale.Dioxid de sulf.

Operarea procesului si colectarea gazelor. Epurarea gazelor urmata de instalatia de acid sulfuric

Conversie secundara

Pulberi si vapori sau compusi metalici.

Matariale organice* si CO***

Dioxid de sulf**

Operarea procesului si colectarea gazelor. Racirea si epurarea prin filtre din tesaturi sau epuratori.Operarea procesului, ardere finala, daca este necesara si racirea corecta a gazelor.Epurarea daca este necesara.

Afanare cu foc

Pulberi si metale

Materiale organice*, CO****, SO2**.

Operarea procesului si colectarea gazelor. Racirea si epurarea prin filtre din tesaturi sau epuratori.Operarea procesului, ardere finala si racirea corecta a gazelor. Epurarea daca este necesara.

Topirea si turnarea

Pulberi si metale

Materiale organice*, CO.

Oerarea procesului si colectarea gazelor. Racirea si epurarea prin filtre din tesaturi.Operarea procesului, ardere finala, daca este necesara si racirea corecta a gazelor.

Turnarea anozilor si granularea zgurii

Vapori de apa Epurator umed sau dezaburire, daca este necesara.

Procesul de tratare al zgurii pirometalurgice

Pulberi si metale

CO, SO2

Operarea procesului si colectarea gazelor. Racirea si epurarea prin filtre din tesaturi. Ardere finala daca este necesara.Tratare pentru eliminare.

Nota: *- materialele organice includ COV-uri raportati ca, carbon total(Excluzand CO) si dioxine, continutul exact depinde de materia prima folosita. **- SO2 poate fi prezent daca se folosesc materii prime sau combustibili cu continut de sulf. CO poate fi produs prin ardere incorecta, de prezenta materialelor organice sau intentionat pentru a micsora continutul de oxigen. ***- Numai pentru procese discontinue, CO numai la inceperea insuflarii. ****- CO numai daca nu este ardere finala.

26

Monoxidul de carbonÎn afară de emisiunile enumerate mai sus, procesele de topire care folosesc cuptoare, necesitând

menţinerea unei atmosfere reducătoare, pot produce monoxid de carbon de concentraţie semnificativă. Acesta este cazul particular pentru topirea cuprului de calitate înaltă în cuptoarele cu cuvă, în combinaţie cu turnarea în formă sau producerea sârmelor-barelor având în vedere că produsele necesită un nivel de oxigen controlat pentru a obţine conductivitate mare. Procesul, de aceea, este operat în condiţii de reducere şi conţinutul de monoxid de carbon poate să crească, nivele specifice sunt ∼ 5000 mg/Nm3. Sistemul de control al arzătoarelor care este utilizat, poate să minimalizeze conţinutul de CO şi să menţină calitatea produsului. Pot fi încorporate în proces sisteme de alarmă pentru CO. Se ating în producerea sârmelor sau semiinstalatiatelor, la un cuptor cu cuvă, valori de CO de la 2000-11000 g/to de cupru. În câteva instalaţii se utilizează arderea finală pentru a îndepărta hidrocarburile din gaze atunci când sunt procesate deşeuri învelite cu materiale organice. CO este de asemenea, distrus în acelaşi timp iar emisiunile raportate sunt ∼ 45 g/to cupru.

Este posibil să se prevadă un nivel de bază pentru concentraţia CO iar acesta poate fi utilizat pentru determinarea efectului CO asupra calităţii locale a aerului (există un EU AQS propus pentru CO) aşa că necesitatea reducerii ulterioare poate fi evaluată local. Eliminarea CO prin arderea gazelor de la cuptorul cu cuvă, cu aceste niveluri de CO, va necesita combustibil adiţional aşa că emisiunea de CO2 va creşte exponenţial.

Monoxidul de carbon este, de asemenea, produs şi pe timpul funcţionării cuptoarelor de purificare a zgurii şi a cuptoarelor cu cuvă şi în unele împrejurări poate fi emis în gazele reziduale. Se poate folosi arderea finală pentru a elimina CO dând concentraţii specifice în domeniul 10-200 mg/Nm3. Acesta este cel puţin un exemplu, unde oxigenul este însuflat în partea superioară a cuptorului cu cuvă deasupra zonei de reacţie, pentru a crea o zonă de ardere finală în corpul cuptorului. Această măsură distruge, de asemenea, şi compuşii organici, cum este dioxina. Cuptoarele electrice utilizate pentru curăţirea zgurii şi procesele de reducere funcţionează în mod normal cu arzătoare finele sau în cuptor sau într-o cameră de reacţie specială.

Praf şi compuşi metaliciAceştia pot fi emişi din cele mai multe etape ale procesului. Tehnicile care se ocupă cu emisiile

din etapele de manipulare, depozitare, uscare şi tratare aplicarea acestor tehnici va trebui folosită pentru a preveni şi minimaliza aceste emisii. Emisiile de praf directe sau fugitive din etapele de topire, convertire sau rafinare sunt potenţial mari. Semnificaţia emisiilor este, de asemenea, mare, atunci când aceste etape de proces sunt utilizate pentru îndepărtarea metalelor volatile cum sunt Zn şi Pb, ceva As şi Cd din cupru şi aceste metale sunt prezente în gaz şi în parte în praf. Topitorii primari, de obicei, conţin praf de-a binelea şi sunt etanşaţi eficient pentru a minimaliza emisiunile fugitive, se utilizează arzătoare concentrate sau suflante şi de aceea sunt mai uşor de etanşat. Se practică buna întreţinere a cuptoarelor şi a conductelor pentru a minimaliza scăpările fugitive iar gazele colectate sunt tratate în sisteme de îndepărtare a prafului înainte de procesul de recuperare a sulfului.

Topitorii secundari sunt mult mai expuşi scăpărilor fugitive pe timpul ciclurilor de încărcare şi evacuare. Aceste cuptoare au uşi de încărcare mari şi deformarea şi lipsa de etanşare a acestor uşi este un factor semnificativ. Gazele colectate, în mod obişnuit, sunt răcite iar praful este îndepărtat din curentul de gaz prin precipitatoare electrostatice sau prin filtre cu saci. Se atinge, în mod obişnuit, o eficienţă de filtrare înaltă iar concentraţiile de praf după reducere sunt în domeniul < 1-10 mg/Nm3.

27

Datorită caracterului discontinuu al etapelor de conversie şi rafinare, acestea nu pot fi etanşate atât de bine ca etapa de topire. Alimentarea şi transferul matei, a zgurii şi metalului este o sursă potenţială semnificativă a vaporilor fugitive. Mult mai importanta utilizare a unei cuve de turnare sau unui sistem de transfer cu navetă poate să compromită eficienţa hotelor de colectare a vaporilor în particular, la convertorii Peirce-Smith sau de tip similar. Se utilizează sisteme variate de colectare secundară a vaporilor pentru a minimaliza aceste emisiuni fugitive pentru o funcţionare cu succes. Adăugarea fondantului şi a altor materiale “prin hotă” pot minimaliza aceste durate de scăpări. Producerea matei de înaltă calitate reduce numărul transferurilor cu cuvă şi de aceea se reduce potenţialul de evaporare. De aceea, emisiunile fugitive sau necolectate sunt foarte importante. Aceste probleme sunt dependente de o colectare primară şi în câteva cazuri secundară, de colectare efectivă şi eficientă de fum. Etapele de topire şi de turnare pe durata producerii sârmelor, a semiinstalatiatelor, etc. sunt, de asemenea, surse potenţiale de praf şi de metale. La producerea aliajelor de cupru, cum este alama, rezultă vapori semnificativ (ZnO) în etapa de turnare, iar aceştia necesită o colectare eficientă. Încărcătura de praf este, în general, redusă dar poate fi utilizată dacă este posibil, recuperarea căldurii/energiei. Se utilizează colectarea eficientă a vaporilor şi filtre din ţesături.

Emisiunile metalelor sunt puternic dependente de compoziţia prafului produs în proces.Compoziţia variază larg şi este influenţată de: a) prin procesul care este sursa prafului şi b) prin materia primă care este procesată.

De ex. praful produs de la un convertor de deşeuri este complet diferit de cel produs de un convertor de mată. Tabelul următor indică domeniile de măsurare a metalelor din praf de la un număr de procese tehnologice pentru cupru.

Tabel 10. Constituenţii principali ai prafului de la procesul tehnologic pentru cupru

Componenţi organici ai carbonuluiAceştia pot fi emişi pe timpul producerii primare de la etapa de uscare depinzând de materialul

folosit pentru tratarea minereului şi de combustibilul utilizat pentru uscare. Pentru producţia secundară sursele cele mai importante sunt de la etapele de tratarea deşeurilor, topirea şi rafinarea. Etapa de conversie pentru cupru secundar este, de asemenea, o sursă potenţială dacă se adaugă în convertor deşeuri contaminate cu materiale organice şi nu se realizează arderea completă, acesta este cazul pentru emisiile fugitive în particular. COV pot fi emişi la producerea sârmei şi a semiinstalatiatelor de cupru dacă se utilizează la alimentare materiale uleioase şi ele pot fi între 5-100 g/to cupru. COV-uri pot fi emişi, de asemenea, de la degresarea cu solvenţi sau procese de extracţie cu solvenţi.

28

DioxineCompuşii organici ai carbonului care pot fi emişi include dioxinele rezultate din arderea slabă a

uleiului şi a materialelor plastice din materialul de alimentare şi din sinteza “de-novo” dacă gazele nu sunt răcite îndeajuns de repede. Poate fi practicată tratarea deşeurilor pentru a îndepărta contaminarea organică, dar în mod obişnuit se folosesc arzătoare finale pentru a trata gazele produse în urma răcirii rapide. În cazurile în care nu este posibilă tratarea gazelor de la cuptoare într-un arzător final, ele pot fi oxidate prin adăugarea oxigenului deasupra zonei de topire. Este de asemenea posibilă identificarea contaminării organice a materiilor prime secundare în aşa fel ca să se folosească combinarea cuptorului şi a reducerii potrivite pentru a preveni emisiunile de fum şi vapori şi a dioxinelor asociate.

S-au raportat la Grupul de Lucru Tehnic că în cazul topirii primare şi a conversiei temperaturile de funcţionare înalte distrug componenţii organici iar prezenţa dioxidului de sulf împiedică sinteza de-novo a dioxinelor. Deşeurile topite care sunt contaminate cu materiale organice sunt, de asemenea, o sursă potenţială de dioxine în industria semiinstalatiatelor. Tehnicile utilizate pentru reducerea dioxinelor din acest sector include arderea finală, manipularea controlată a gazelor şi răcirea şi îndepărtarea eficace a prafului; se utilizează şi absorbţia pe cărbune activ.

Dioxid de sulfSursele cele mai semnificative de dioxid de sulf sunt etapele de prăjire, topire şi conversie a

producţiei primare de cupru, utilizând concentrate de sulfuri. Sunt de aşteptat emisiuni fugitive, dar pot fi colectate pe câteva căi. Dioxidul de sulf poate fi emis, de asemenea, şi din etapa de uscare a concentratului (în principal din combustibilul folosit la arzător), şi din etapele de rafinare primară acolo unde cuprul brut conţine 0,03-0,1 % sulf dizolvat. Concentraţia în gaz este, în mod obişnuit, foarte scăzută şi se utilizează o epurare simplă a gazelor, dacă este necesară.

Dacă nu se aplică o prăjire parţială şi o topire de calcinare la mată, în unităţi separate, din cauza materialului de alimentare specific, prăjirea concentratelor de cupru se execută simultan cu topirea. Utilizarea cuptoarelor etanşe pentru topire permite colectarea eficientă a dioxidului de sulf. Toate topitoriile în UE utilizează îmbogăţirea în oxigen care produce o concentraţie înaltă de dioxid de sulf. Acesta permite de aceea, minimalizarea volumului gazelor reziduale şi sistemul de manipulare a gazelor, incluzând instalaţia de acid sulfuric, pot fi reduse ca volum.Nivele foarte mari de îmbogăţire cu oxigen pot să crească concentraţia trioxidului de sulf în gazele care trec spre instalaţia de acid. Această cantitate crescută de trioxid de sulf în gazul de la cuptor este absorbită de epuratoare şi creşte cantitatea acidului slab tratat, are alte utilizări sau este la dispoziţie. Instalaţiile de acid sulfuric de contact cu 4 sau 5 treceri sunt utilizate pentru conversia gazelor. În câteva cazuri se utilizează instalaţii cu un singur contact, dacă conţinutul de dioxid de sulf este scăzut (<6%), altfel se utilizează instalaţii cu dublu contact (tm 92, Cu Expert Group 1998). Dacă este necesar, se poate instalatia dioxid de sulf lichid dintr-o parte a dioxidului de sulf conţinut în gaze.

Etapa de conversie a matei produce, de asemenea, o concventraţie semnificativă a dioxidului de sulf. Există două probleme potenţiale când se utilizează convertori cu alimentare discontinuă cum este Peirce-Smith sau convertoare de stil similar. În primul rând, colectarea gazelor nu este total eficientă şi aceeaşi remarcă se aplică la procedura pentru praf. În al doilea rând, concentraţia dioxidului de sulf în gaze variază semnificativ depinzând de etapa de conversie şi poate cauza probleme la sistemele de îndepărtare a dioxidului de sulf dacă ele nu sunt destinate în mod special pentru a ţine cont de aceste variaţii. Aceste gaze sunt amestecate cu gaze staţionare mult mai concentrate provenite de la topitorul primar pentru a menţine o funcţionare autotermă a instalaţiei de acid sulfuric. Folosind câteva

29

convertoare în funcţionare secvenţională în fază, combinând gazele reziduale se poate reduce, de asemenea, acest efect.

O cantitate foarte mică de SO3 nu este absorbită şi este emisă împreună cu SO2 rezidual. Pe durata pornirii şi închiderii pot fi ocazii când gaze slabe sunt emise. Aceste evenimente trebuie să fie identificate pentru fiecare instalaţie în parte, multe companii au făcut îmbunătăţiri semnificative în controlul procesului pentru a reduce aceste emisii. Înălţimea coşului folosit pentru gazele de la instalaţia de acid iau în considerare aceşti factori pentru a reduce impactul local. Dioxidul de sulf poate fi prezent, de asemenea, şi în gazele produse pe durata etapelor de topire secundară, datorită conţinutului de sulf al combustibilului sau al materiilor prime. În câteva cazuri se utilizează epuratoare pentru îndepărtarea SO2 şi într-un caz gazele de la cuptorul electric (şi un convertor Cu/Pb) sunt dirijate la instalaţia de acid sulfuric a topitorului de primar cupru atunci când anumite materii prime sunt prezente.

Oxizi de azotEtapele de producere ale cuprului în mod obişnuit, au loc la temperaturi înalte, dar sunt însoţite

şi de utilizarea oxigenului. Acesta reduce presiunea parţială a azotului din flacără şi reduce formarea oxidului de azot presupunând că azotul nu este prezent în cantităţi mari în zonele foarte fierbinţi. Nivele tipice pentru emisiuni de oxizi de azot pentru cupru secundar sau raportat a fi în domeniul 50-500 mg/Nm3 depinzând de cuptor şi de tipul funcţionării. Pentru NOx utilizarea proceselor de eficienţă înaltă (de ex. Contimelt) cere să se stabilească un echilibru local între consumul de energie şi valorile atinse. Oxizii de azot din procesul primar sunt absorbiţi în principal în acidul sulfuric produs. De aceeaoxizii de azot nu sunt o problemă majoră de mediu la o instalaţie.

Tabel 11. Emisii în aer specifice pentru câteva procese primare şi secundare

Tabel 12. Emisiuni realizabile de la un proces de semiinstalatiate

30

Emisii în apă

Procesele pirometalurgice folosesc o cantiatate importantă de apă de răcire (sistemele de răcire sunt tratate în capitolul 2 şi într-un BREF orizontal separat despre sistemele de răcire). Alte surse de apă de proces sunt prezentate în tabelul de mai jos. Pot fi emise în apă particule solide, compuşi metalici şi uleiuri din aceste surse. Toate apele uzate sunt tratate pentru a îndepărta metalele solubile şi particule solide. Într-un număr de instalaţii apa de răcire şi apa uzată tratată, incluzând şi apa de ploaie, este reutilizată sau reciclată în cadrul procesului. Sursele potenţiale şi relevanţa emisiunilor potenţiale în apă sunt arătate în tabelul următor şi ele vor fi discutate mai târziu în această secţiune.

Tabel 13. Semnificaţia emisiunilor potenţiale în apă de la procesele de producere a cuprului

Particule în suspensie şi componenţi metaliciAcestea pot fi emise din câteva etape ale procesului, cele mai semnificative pot să fie apele

uzate şi apele de clătire de la operaţiile de decapare. Apele de suprafaţă pot să provină sau de la ploaie

31

sau de la umectarea materialului depozitat pentru a preveni formarea prafului. Surse potenţiale de particule în suspensie şi compuşi metalici sunt sistemele de răcire, granulare şi macerare. În general, aceste sisteme sunt închise etanş, şi apa este recirculată sau nu intră în contact.

Apele de spălare, electrolitul uzat şi efluenţii din proces sunt produse, de asemenea, în vane, linii de decapare şi de la epuratoare. Aceşti efluenţi conţin cantităţi semnificative de compuşi metalici în soluţie şi sunt tratate împreună cu lichidul scurs de la sistemele de răcire etanşă şi sistemele de granulare înainte de a fi descărcate în apă. Poate să aibă loc fisurarea sistemului şi sunt necesare instrumente de monitorizare pentru sistemul de conducte şi recipienţii de depozitare, în special pentru conductele din afara instalaţiei şi atunci când ele se află în zone fără sisteme de colectare.

Tabel 14. Exemple de conţinuturi metale în diferite ape uzate după tratare

Tabelul se referă la un complex combinat de topitor/afinator de cupru primar/secundar situat pe lângă un râu , în apropierea mării, producând 370000 to/an cupru catod pe an.

Tabel 15. Încărcări anuale evacuate în apă de la o fabrică de producere a semiinstalatiatelor din cupru

Nămolurile sunt produse în toate procesele şi acestea sunt trimise, în mod obişnuit, în depozite controlate, în unele cazuri ele sunt retrimise la topitor pentru a recupera fracţiunea metalică.

32

UleiAcesta poate fi prezent în materiile prime secundare şi poate fi spălat din zonele de depozitare.

Tehnicile utilizate pentru depozitare sunt prezentate în secţiunea 2-a. ceara şi uleiurile sunt utilizate în procesele de învelire şi tragere asociate de procesele de producere a barelor şi a altor profile iar prezenţa lor este luată în calcul pentru a preveni contaminarea apei.

Produse auxiliare, reziduuri din procese şi deşeuri

Câteva produse intermediare generate în cursul producerii cuprului pot fi conţinute în lista deşeurilor periculoase (Decizia Consiliului 94/904/EEC) prezentată în secţiunea 2.10.1. Multe din aceste materiale conţin totuşi cantităţi recuperabile de cupru şi alte metale neferoase şi de aceea, sunt utilizate ca materii prime ca atare. Pulberile din coş de la toate sursele pot fi reutilizate în procesele de topire, pentru a preveni formarea pulberilor pe timpul manipulării, manipularea se produce cu grijă în mod curent, în sisteme proiectate special sau deja pretratate pentru cerinţe de proces ulterioare. Câteva căptuşeli din cuptoare pot fi, de asemenea, reutilizate ca pentru închiderea gurii de evacuare sau în proces şi pot fi încorporate în zgură, în alte cazuri, căptuşeala este disponibilizată.

Tabel 16. Surse de proces, produse intermediare, uitlizare finala

33

Produse intermediare, produse auxiliare şi reziduuri de la producerea cupruluiDeşeurile destinate pentru depozitare se păstrează în cantităţi minime şi în mare parte constau

din nămoluri acide de la instalaţiile de acid sulfuric care sunt tratate şi sunt trimise pentru depozitare sau căptuşeli de cuptor din care câteva nu pot fi recuperate în proces. În câteva cazuri se produc reziduuri de la procesarea zgurii de la retopire sau de la convertor prin flotaţie, aceste reziduuri sunt depozitate într-un loc sau chiar la mină, dacă acestea sunt închise. Alte deşeuri sunt sau menajere, sau de la demolare.

Tabelul de mai sus arată utilizarea potenţială a reziduurilor de proces. Multe din aceste reziduuri sunt utilizate ca materie primă pentru producerea altor metale sau ca materiale reciclate în cadrul liniei de producţie a cuprului.

Tabelul următor arată exemple de cantităţi de reziduuri şi produse intermediare şi auxiliare generate în procesele primare şi secundare.

34

Tabe 17. Exemple de cantităţi de reziduuri produse la o instalaţie primară şi secundară complexă

35

Tabel 18 Exemple de cantităţi de reziduuri produse la o instalaţie secundară

36

Zgurile conţin cantităţi variabile de cupru şi multe sunt reutilizate sau tratate pentru a recupera conţinutul de metal. Tratarea zgurilor se execută adesea în procese termice pentru a produce zgură inertă.

Tabel 19. Compoziţia câtorva zguri de la topirea cuprului înainte de tratamentul pentru purificarea zgurii

Multe dintre zguri, produse prin procesele de tratare ale zgurii, conţin cantităţi mici de metale solubile şi sunt stabile. Ele sunt vândute frecvent pentru industria construcţiilor şi a materialelor abrazive şi au proprietăţi mecanice excelente care sunt câteodată superioare celor minerale naturale, competitive. Uleiurile din sursele diferite din cadrul procesului pot fi recuperate.

37

Tabel 20. Tehnici de depozitare, manevrare şi pretratare de luat în considerare pentru cupruMateria prima Depozitarea Manipularea Pretratarea ComantariiCarbune sau cocs Bazine inchise,

silozuriBenzi transportoare acoperite daca nu se produce praf.Pneumatica

Combustibili si alte uleiuri

Rezervoare, recipiente compacte

Tevi sigure sau sisteme manuale

Fondanti

Daca formeaza pulberi

Deschis pe platouri din beton sau similare.Silozuri inchise daca este necesar

Benzi transportoare inchise cu colectarea pulberilor. Pneumatica

Amestecarea cu concentrate sau alte materiale

Concentrate Inchise daca nu se formeaza pulberi

Inchisa cu colectarea pulberilor. Pneumatica

Amestecare utilizand benzi transportoare.Uscare

Produse de cupru- catozi, sarme- bare, lingouri si tigle din cupru

Platouri din beton deschis sau depozitare acoperita

Pulberi fine Inchisa Inchisa cu colectarea pulberilor. Pneumatica

Amestecare. Aglomerare

Pulberi brute (materie prima sau zgura granulata)

Bazine acoperite Incarcatoare mecanice

Deuleiere daca este necesara

Colectarea uleiurilor deca este necesara.

Bulgari Deschisa Incarcatoare mecanice

Colectarea uleiurilor deca este necesara

Articole intregi Deschisa sau bazine inchise

Incarcatoare mecanice

Colectarea uleiurilor deca este necesara

Deseuri de aschiere Depozitare acoperita Basculare Uscarea deseurilor de aschiere sau deuleiere

Colectarea uleiurilor deca este necesara

Cabluri Deschisa Incarcatoare mecanice

Dezvelire

Placi cu circuite Bazine acopeirte Incarcatoare mecanice

Macinare+ separare dupa densitate

Continutul de materiale plastice poate produce caldura la intrate

Reziduuri din procese pentru recuperare

Deachise, inchise, depinzand de generarea prafului.

Depinde de conditii Sistem de drenaj corespunzator

Deseuri disponibile (de ex. Captuseala cuptorului)

Bazine deschise, acoperite sai inchise sau (recipienti) etanse depinzand de material.

Depinde de conditii Sistem de drenaj corespunzator

38

CAPITOLUL4. POSIBILITATI DE PREVENIRE SI CONTROL AL POLUARII

Directiva 96/61/CE privind prevenirea si controlul integrat al poluarii (IPPC) a fost adoptata in 1996 si a trebuit sa fie transpusa in legislatia nationala a statelor membre pana la 30 octombrie 1999.

In Romania cerintele specifice privind abordarea integrata sunt transpuse in totalitate prin OUG nr. 34/2002 privind prevenirea, reducerea si controlul integrat al poluarii, aprobata prin Legea nr. 645/2002.

Această secţiune prezintă o serie de tehnici de prevenire şi reducere a emisiilor şi reziduurilor, ca şi tehnicile pentru reducerea consumului total de energie. Toate acestea sunt disponibile din punct de vedere comercial. Exemplele sunt date pentru a demonstra tehnicile care ilustrează o grijă mare pentru mediu. Tehnicile care sunt date ca exemplu depind de informaţiile utilizate de industrie, Statele Europene Membre şi evaluarea Biroului European IPPC.

Tehnicile care sunt folosite depind în mare măsură de materialul care este folosit, de exemplu piesele mari şi grele sunt tratate de o manieră diferită faţă de cele de material fin. Aceste probleme sunt specifice şantierelor individuale şi materialelor. Operaţiile de pre-procesare şi transfer au de a face cu materiale care sunt uscate şi care produc probabil emisii în mediu. De aceea este necesar un design mai detaliat al echipamentului de proces folosit în acest stadiu iar procesele trebuie să fie monitorizate şi controlate efectiv. Natura materialului trebuie luată în considerare şi trebuie evaluate emisiile potenţiale de COV şi dioxizi în procesele termale.

Sistemele de extracţie şi reducere a prafului trebuie să fie create, construite şi menţinute cu grijă. Sumarul tehnicilor aplicate în acestă secţiune include problemele care vor fi întâlnite.

Trebuie să ne referim şi la tehnicile pentru materiile prime. Oricum următoarele probleme sunt considerate a fi cele mai importante.

• Folosirea proceselor de pre-tratare şi transfer cu echipamente de risipire a fumului şi de extracţie bine create pentru prevenirea emisiilor de praf şi alte materiale. Designul acestui echipament ar trebui să ţină cont de natura emisiilor, de rata maximă a emisiilor şi de toate sursele potenţiale.

• Folosirea sistemelor de transport etanşe pentru materialele care produc praf. Aceste sisteme trebuie dotate cu echipamente de extracţie şi de risipire a prafului acolo unde este posibilă emisia de praf.

• Folosirea sfărmării, amestecului şi granulării umede dacă alte tehnici de control a prafului nu sunt disponibile.

• Curăţirea termală şi sistemele de piroliză care folosesc echipamente de ardere finală robuste pentru a distruge produsele de combustie de exemplu COV şi dioxizii. Gazele trebuie păstrate la temperaturi mai mari de 850oC (1100oC dacă este mai mult de 1% material organic halogenat), în prezenţa a cel puţin 65 oxigen pentru un minimum de 2 secunde. Timpii de rezistenţă mai mici pot rezulta în distrugerea completă a COV şi dioxizilor, dar aceasta trebuie demonstrată la nivel local. Gazele trebuie răcite rapid prin fereastra de temperatură a reformării dioxizilor.

• Pentru a reduce impactul COV, procesele de spălare pentru îndepărtarea uleiului şi altor impurităţi trebuie să folosească solvenţi benigni. Trebuie folosite sisteme eficiente de recuperare a solvenţilor şi vaporilor.

39

• Benzile de oţel, tirajul ascendent sau procesul de aglutinare cu tiraj invers etanş sunt tehnici care trebuie luate în considerare. Sinterizareape benzi de oţel are câteva avantaje pentru anumite grupe de metale şi poate minimiza volumul de gaze, reduce emisiile necaptate şi recupera căldura. Sistemele de extracţie a gazelor reziduale ar trebui să prevină emisiile necaptate.

• Folosirea cuptoarelor rotative cu răcirea cenuşii umede pentru procesele ce implică reducerea volumului de material. Instalaţiile mai mici pot folosi un cuptor mobil cu grătar. În ambele cazuri gazele de combustie ar trebui curăţate pentru îndepărtarea prafului şi a gazelor acide dacă sunt prezente.

• Dacă se cere minimalizarea generării de fum şi vapori şi îmbunătăţirea ratelor de topire, trebuie create procese de separare pentru producerea de materiale curate care sunt potrivite pentru procesul de recuperare.

• Colectarea şi tratamentul apelor reziduale pentru îndepărtarea metalelor neferoase şi a altor componenţi.

1. Îndepărtarea particulelora. Precipitatoare electrostaticePE-uri, proiectate corect, construite şi dimensionate pentru o anumită aplicaţie, sunt tehnici de a

fi luate de seamă. Precipitatoarele electrostatice fierbinţi se utilizează ca etape de prepurificare, înaintea eliminării dioxidului de sulf. Precipitatoarele electrostatice umede sunt utilizabile în special, pentru gaze umede, ca cele de la sistemele de granulare sau de la reducere finală.Următoarele caracteristici se consideră ca importante:

• Utilizarea unui număr adecvat de câmpuri. Numărul depinde de conţinutul de pulberi reziduale, rezistivitatea pulberilor şi criteriile de proiectare cum sunt viteza şi distribuţia gazelor şi proiectarea electrozilor. Se consideră utilizarea a patru sau mai multor câmpuri pentru treapta de reducere finală.

• Utilizarea materialelor de construcţii care să fie potrivite pentru materialul considerat.• Trbuiesc luate în calcul preîncărcarea , energizarea prin pulsuri şi surse de alimentare cu

polaritatea alternativă.• PE-uri umede sau PE-uri cu electrozi mobili pot fi folosite pentru pulberi grele sau pentru

gaze umede.Aceste caracteristici de mai sus pot fi aplicate numai PE-urilor noi.

• Condiţionarea gazului, utilizarea unei distribuţii bune a curentului de gaz şi pulberi, utilizarea ciocănirii cu alimentarea deconectată, controlul automat (microprocesor) al sistemului de alimentare pentru fiecare câmp, sunt caracteristici care pot fi încorporate.Aceste caracteristici sunt valabile pentru cele mai multe instalaţii existente.

b.Filtre textile sau filtre saciFiltrele care sunt proiectate corect construite şi dimensionate pentru aplicaţii sunt tehnici care

intră în considerare. Ele includ următoarele trăsături: • O atenţie particulară se acordă alegerii materialului de filtrare şi fiabilităţii montării şi

sistemului de etanşare. Se va practica întreţinere bună. Materiale moderne de filtru, în general, sunt mult mai robuste şi au o viaţă mai lungă. Extracosturile pentru materialele moderne sunt mai mult decât compensate prin extraviaţa lor în cele mai multe cazuri.

• Adăugarea oxidului de calciu şi a altor reactanţi (de ex. carbon activ) cu scopul de a captura componentele gazoase ca SOx sau pentru a elimina dioxinele.

40

• Temperatura de funcţionare deasupra punctului de condensare a gazului. La temperaturi de funcţionare înalte se folosesc saci şi montaj rezistenţi la temperatură.

• Monitorizarea continuu a a evacuărilor de praf, aparate optice sau triboelectrice pentru a detecta defectele sacilor de filtrare. Aparatele trebuie să interacţioneze, dacă este posibil, cu sistemele de purjare a filtrelor, astfel ca sectoare individuale care conţin saci uzaţi sau deterioraţi, pot fi identificate.

• Utilizarea răcirii gazelor şi oprirea scânteilor, unde este necesar, cicloanele sunt considerate ca fiind metode potrivite pentru oprirea scânteilor. Multe filtre moderne sunt aranjate în compartimente multiple iar compartimentele deteriorate fot fi izolate, dacă este necesar.

• Monitorizarea temperaturii şi a scânteilor pot fi utilizate pentru detectarea focului, gaze inerte pot fi prevăzute sau se pot adăuga materiale inerte (de ex. oxid de calciu) la gazul rezidual, acolo unde există pericol de aprindere.

• Scăderea de presiune poate fi monitorizată pentru controlul mecanismului de purificare.Toate aceste tehnici sunt potrivite pentru procese noi. Ele sunt, de asemenea, aplicabile la

filtrele textile existente şi pot fi adaptate. În special sistemul de etanşare a sacilor poate fi îmbunătăţit pe durata întreţinerii periodice anuale iar filtrele saci pot fi schimbate cu cele cu ţesături mult mai moderne pe timpul schemei de înlocuire normale iar costurile ulterioare pot fi reduse.

c. Filtre ceramiceFiltrele care sunt proiectate, construite şi dimensionate corect pentru aplicaţie sunt tehnici care

pot fi luate în considerare. Ele pot reuni următoarele caracteristici:• Trebuie acordată atenţie specială la alegerea şi fiabilitatea carcasei, montării şi a sistemului de

etanşare.• Utilizarea carcasei şi monturii rezistente la temperatură.• Monitorizare continuă a pulberilor la evacuarea pulberilor, dispozitive optice şi triboelectrice

sunt utilizate pentru a detecta defecţiunile la filtre. Dispozitivul trebuie să interacţioneze în sistemul de curăţire a filtrelor, dacă este posibil, în aşa fel, ca sectoare individuale care conţin elemente uzate sau deteriorate pot să fie identificate.

• Se prevede condiţionarea gazului acolo unde este necesar.• Utilizarea scăderii de presiune pentru monitorizarea şi controlul mecanismului de curăţire.Toate aceste tehnici sunt potrivite pentru procesele noi. Ele de asemenea pot fi aplicate la

filtrele ceramice existente şi pot fi adaptate. În special sistemul de etanşare poate fi îmbunătăţit pe durata perioadelor de întreţinere normale.

d.Scruberele umedeEpuratoarele care sunt proiectate, construite şi dimensionate corect pentru aplicaţie, sunt tehnici

care pot fi luate în considerare atunci când natura prafului sau temperatura gazului exclude utilizarea altor tehnici sau atunci când pulberile sunt în special potrivite pentru îndepărtarea lor în epurator. Utilizarea lor este justificată şi atunci când gazul trebuie eliminat împreună cu pulberea sau atunci când ei fac parte dintr-un lanţ de tehnici de reducere, de ex. deprăfuirea înaintea instalaţiei de acid sulfuric. Se va asigura suficientă energie pentru umezire şi interceptarea particulelor.

Epuratoarele umede pot include şi sisteme de monitorizare pentru scăderea de tensiune, debitul lichidului şi (dacă gazele acide sunt reduse) pH. Gazele epurate trebuie să părăsească epuratorul spre un separator de ceaţă. Aceste caracteristici pentru controlul epuratorului pot fi aplicate la cele mai multe instalaţii existente.

41

e. Arzătoare finale şi facleInstalaţiile care sunt proiectate, construite şi dimensionate corect pentru aplicaţie, sunt tehnici

de luat în considerare pentru îndepărtarea COV-urilor, dioxinelor, a particulelor organice sau de carbon, sau gazele combustibile, cum sunt CO sau H2.Se va utiliza recuperarea căldurii acolo unde este posibil. Cerinţele principale pentru o ardere eficace în arzătorul final, sunt:

• Durata de reţinere în camera de ardere sau în sistemul regenerativ trebuie să fie suficient de lungă în prezenţa oxigenului suficient, pentru a asigura arderea completă. Eficienţa de distrugere de 99% în mod obişnuit cere o durată de reţinere de 2 secunde la o temperatură relevantă, depinzând de prezenţa compuşilor cu clor.

Durate de reţinere şi temperaturi mai scăzute pot să rezulte pentru completa distrugere a COV-urilor şi dioxinelor dar aceasta trebuie experimentat pe plan local sub conditii de funcţionare reale. Gazele se vor răci rapid pe durata ferestrei de temperatură de reformare a dioxinelor. Curgerea tulburentă este necesară pentru a asigura căldură eficientă şi transferul amsic în zone de ardere şi pentru a preveni “punctele reci”. Acesta se obţine de obicei prin utilizarea arzătoarelor care generează o flacără de ardere turbionară şi prin incorporarea deflectoarelor în camera de ardere.

• O temperatură de funcţionare de 200 °C - 400 °C deasupra temperaturii de autoaprindere a celor mai multe substanţe stabile temperaturile de funcţionare minime sunt peste 850 °C. Acolo unde curentul de gaz conţine substanţe clorurate, temperaturile pot să crească până la 1100 °C – 1200 °C şi se cere o răcire rapidă a gazelor de ardere pentru a preveni reformarea dioxinelor.

• Unităţi catalitice funcţionează la temperaturi mai scăzute iar faclele cer curente turbionare în aer şi în sursa de ardere. Dacă este necesar, se adaugă combustibil suplimentar.

• Arzătoarele trebuie să aibă un control prin microprocesor al raportului aer/combustibil pentru a optimiza arderea .

• Performanţa combinaţiei echipamentului, temperaturii de funcţionare şi a duratei de reţinere, se va demonstra prin observarea distrugerii eficace a materialelor prezente în gazul de alimentare.Aceste caracteristici, de asemenea, pot fi aplicate la foarte multe instalaţii de ardere totală existentente.

Temperaturile de funcţionare pot fi optimizate, şi dacă este posibilă, utilizarea îmbogăţirii în oxigen, va creşte durata de reţinere faţă de aer (volume de gaze mai mici) şi de asemenea creşterea temperaturii de funcţionare.

Tabelul 21. Trecerea in revista a tehnicilor de reducere a prafului

42

Tabelul 22. Performanţele măsurate ale sistemului de îndepărtare a prafului când se utilizează tehnici de reducere variate cu pulberi potrivite

43

Nivelele măsurate sunt considerate ca domenii. Ele pot varia cu timpul în funcţie de starea echipamentului, întreţinerea lui şi procesul de control al instalaţiei de reducere. Funcţionarea procesului sursă va influenţa, de asemenea, performanţa îndepărtării prafului pentru că există posibilitatea variaţiilor de temperatură, a volumului de gaz şi chiar a caracteristicilor prafului pe timpul funcţionării sau a discontinuităţilor. Emisiile care pot fi atinse sunt de aceea numai o bază de la care performanţa actuală a instalaţiei poate fi judecată iar emisiile asociate care pot fi atinse, care se vor discuta în capitolul specific pentru metale, ţin cont de potrivirea pulberilor întâlnite şi de raportul costul-beneficii pentru aplicaţie anume a tehnicii. Probleme ca dinamica procesului şi altele specifice pentru situaţia dată se vor lua în calcul la nivel local.

2. Sisteme de epurare a gazelorTrebuie considerată mai întâi utilizarea tehnicilor de prevenire şi reducere. Reducerea acestor

gaze este adesea posibilă prin controlul bun al procesului, selectarea materiilor prime (de ex. excluderea contaminării organice) utilizarea buclelor de recuperare sau fixarea materialului în zgură sau mată. Folosirea arzătoarelor cu NOx coborât şi dozarea aerului necesar arderii pentru cuptoare şi alte instalaţii de ardere pot preveni formarea acestor gaze. Au fost raportate valori mai mici de 100 mg/Nm3 Nox.

a.Scrubere umedeEpuratoarele proiectate, construite şi dimensionate corect sunt tehnici care pot fi considerate

pentru eliminarea concentraţiilor scăzute de dioxid de sulf (mai puţin de 2 %) şi alte gaze acide cum sunt HF şi HCl care se pot produce.• Epuratoarele umede vor încorpora , dacă este posibil, un sistem de monitorizare pentru scăderea de presiune, curgerea lichidului şi pH.• Gazele purificate trebuie să părăsească epuratorul spre un eliminator de ceaţă.• Lichidele slab acide produse la epurare vor fi reutilizate, dacă este posibil.Aceste trăsături pot fi aplicate la cele mai multe instalaţii de epurare existente.

b. Epuratoare uscate sau semiuscateEpuratoarele care au fost proiectate, construite şi dimensionate corect, şi care utilizează un

reactiv corect, pot fi considerate, pentru o aplicaţie de eliminare a concentraţiilor scăzute de dioxid de

44

sulf (mai puţin de 2 %) şi a altor gaze de acid cum este HF şi HCl, care pot fi produse. Epuratoarele uscate care utilizează carbon activ sunt tehnici care pot fi considerate pentru îndepărtarea materiilor organice cum este dioxina sau pentru eliminarea mercurului.

• Epuratoarele uscate sau semiuscate vor încorpora camera de amestec şi de reacţie potrivită.• Particulele generate în camere de reacţie pot fi eliminate printr-un filtru cu ţesături sau PE.• Mediul de epurare care a reacţionat parţial poate fi reciclat către reactor.• Mediul de epurare uzat poate fi utilizat în procesul prioncipal dacă este posibil, de ex. alumina

şi oxidul de zinc pot fi utilizate în procesele lor respective.• Epuratoarele semiuscate trebuie să încorporeze un eliminator de ceaţă dacă se produce ceaţă.

Aceste trăsături pot fi aplicate la cele mai multe instalaţii existente.3. Sisteme de recuperare a gazelorTehnici de luat în considerare pentru îndepărtarea componentelor gazoase de diferite concentraţii.4. Captarea sulfului

Tehnicile care sunt examinate, sunt producerea acidului sulfuric şi absorbţia dioxidului de sulf în apa sau apa de mare rece, urmată de striparea în vacuum şi recuperarea ca dioxid de sulf lichid. Recuperarea ca dioxid de sulf depinde de piaţa locală pentru material.Instalaţiile de acid sulfuric de dublu contact funcţionează cu o eficienţă de conversie mai ridicată decât cele cu simplu contact. Conversia la dublu contact este complex şi costisitor dar instalaţiile de simplu contact cu desulfurizarea gazelor reziduale pentru producerea ipsosului pentru vânzare, poate permite economisirea de energie şi generarea deşeurilor mai puţine.

Următoarele instalaţii sunt exemple pentru buna practica curentă: EXEMPLU PROCES DE ACID SULFURIC DE GAZ UMED (WSA) PENTRU PRODUCEREA ACIDULUI SULFURIC DIN GAZE REZIDUALE CU UN CONŢINUT SCĂZUT DE SO2.

Descrierea. Procesul este bine potrivit pentru producerea acidului sulfuric din gaze reziduale în care conţinutul de SO2 este scăzut. În proces până la 99,3 % SO2 este convertit catalitic în SO3, care reacţionează cu apa din gaz formând prin acesta acid sulfuric gazos. Acidul este condensat într-un condensor WSA. Potrivit cu economia de căldură şi sensibilitatea mică pentru balanţa apei, nu se cere o ardere suplimentară la nici o concentraţie de SO2. O schemă tipică pentru o instalaţie WSA pentru prăjirea molibdenitului este arătată în figura de mai jos.

Figura 12. Schemă tipică pentru o instalaţie WSA

45

Catalizatorul utilizat în tehnologia WSA este vanadiu, activat cu potasiu şi sodiu, extrudat în inele de 10 şi 20 mm.

Principale beneficii de mediu. Conversia SO2 în acid sulfuric reduce emisiile de SO2 şi prin urmare efectul ploilor acide.

Date de funcţionare. Datele de performanţă tipice pentru o instalaţie WSA sunt prezentate în tabelul următor.Tabelul 23. Datele de performanta pentru o instalatie WSA

Efecte asupra mediului. Procesul WSA însăşi nu generează deşeuri (cu excepţia catalizatorului uzat) sau ape uzate şi nu utilizează nici un absorbant sau alte chimicale. Dacă instalaţia WSA este folosită pentru conversia SO2 de la prăjitorul de molibdonit în acid sulfuric, gazul rezidual trebuie purificat. Purificarea poate fi făcută utilizând un PE umed sau epurator umed unde praful respectiv nămolul este generat ca un reziduu de proces.

46

Economicitatea. Nu sunt date disponibile.Aplicabilitatea. Procesul WSA este aplicabil la toate instalaţiile noi şi existente în mod special

pentru instalaţiile de prăjire pentru molibdenit şi sulf, unde conţinutul de SO este mai mic de 5-6 %.

5. DioxineTehnicile discutate în sectorul acela sunt toate tehnici care pot fi luate în considerare în determinarea BAT-ului în funcţie de sursele de material şi de potenţialul pentru o sinteză denovo.

6. Utilizarea oxigenului în sistemele de ardereAceastă tehnică poate fi considerată pentru aplicaţii la cele mai multe procese de ardere şi

pirometalurgice folosit. Utilizarea oxigenului poate să asigure beneficii financiare şi de mediu presupunând că instalaţia poate să facă faţă la căldura excesivă eliberată.Este posibil să se producă concentraţii mai ridicate de oxizi de azot la îmbogăţirea cu oxigen dar reducerea asociată în volumul de gaz de obicei reprezintă şi o reducere de masă. Discuţii ulterioare se vor face în capitolul relevant pentru metale.7. Tehnici pentru controlul procesului pentru instalaţia de colectare şi reducereTehnicile cuprinse în subcapitolele precedente pot fi aplicate la procesele existente. Există un număr de cazuri (de ex. cuptoarele cu cuvă) unde este nevoie de implementarea şi folosirea unui proces de control modern. Sunt necesare multe eforturi pentru identificarea parametrilor şi sistemelor de control relevante.

Tratarea efluenţilor şi reutilizarea apei1 Principalele surse de lichizi efluenţi care apar

Producerea metalelor neferoase prin metode pirometalurgice sau hidrometalurgice este asociată cu generarea diferitelor efluenţi lichizi care apar. Sursele cele mai importante curenţi-efluenţi, pot fi clasificate aşa cum este arătat în tabelul următor.

Figura 13. Clasificarea efluenţilor

Curenţii de apă uzată de mai sus pot fi contaminaţi cu compuşi metalici de la procesele de producţie şi pot avea un mare impact de mediu. Chiar la concentraţii mici unele metale, cum este mercurul şi cadmiul, sunt foarte toxici. Acest lucru poate fi ilustrat şi prin faptul că mercurul şi cadmiul

47

se situează pe capul listei substanţelor periculoase, stabilită de Conferinţa Mării Nordului din 1984 care face apel la reducerea cu 50 % a emisiilor în Marea Nordului.

Efectul toxic al câtorva compuşi metalici se datorează şi faptului că în condiţii chimice corecte metalele pot să intre uşor în cursurile naturale de apă ca elemente solubile şi să fie asimilate rapid şi ireversibil în lanţul de alimentare.

a. Efluenţii de la purificarea gazelor rezidualeEchipamentele de control al poluării cu aer umed sunt treptat înlocuite prin tehnuici de control

uscate. Tehnici de reducere uscate, cum sunt filtrele cu saci, au avantajul că nu trebuie tratat nici apa uzată, nici nămolurile, iar praful colectat poate fi adesea reciclat direct în procesul principal iar problemele privind mediul sunt de aceea reduse în comparaţie cu sistemele umede.

Sunt cazuri când este necesar folosirea tehnicilor de purificare cu aer umed, de ex. Epuratoare umede sau precipitatoare electrostatice umede. Acestea sunt utilizate în special atunci, când alte sisteme de reducere nu sunt adecvate, şi există riscul exploziei sau arderea particolelor inflamabile, şi dacă substanţele gazoase (de ex. dioxidul sau trioxidul de sulf) ca şi particulele, trebuiesc îndepărtate din curentul de gaz rezidual. Precipitatoarele electrostatice umede sunt necesare atunci când gaze umede saturate, cu conţinut mare de particule, sunt de purificat. De ex. pe timpul producerii zincului şi cuprului primar, gazul rezidual din proces, care conţine pulberi şi dioxid de sulf, este purificat utilizând un epurator şi un precipitator electrostatic umed.

Precipitatoarele umede se utilizează, de asemenea, pentru a colecta ceaţa de gudron în gazele uzate de la un cuptor de prăjire cu electrozi. În epuratoarele umede acceleraţia şi deceleraţia curentului de gaz şi lichidul de epurare atomizat produc turbulenţe mari între gaze, pulberile şi picăturile de lichid. Particulele de praf sunt umezite foarte rapid iar reacţiile chimice câştigă în viteză. Colectorul următor extrage picăturile de lichid şi praful umezi din curentul de gaz.

Efluentul contaminat poate fi îndepărtat pentru un tratament ulterior. Dacă nu există o îmbogăţire a componentelor solubile în lichidul de spălare, îndepărtarea particulelor solide în suspensie prin diluare face posibilă reutilizarea apei de spălare. Totuşi, în unele cazuri, se foloseşte decantarea componentelor solubile cu scopul de a reutiliza lichidul de spălare. În general, efluentul lichid are nevoie de un tratament ulterior , de ex. pentru neutralizarea şi/sau sedimentarea pentru separarea solid-lichid. Câteodată se folosesc procedee specifice de tratare, cum este schimbătorul de ioni, pentru a îndepărta componenţi metalici, periculoşi sau valoroşi. De ex. schimbători de ioni se folosesc pentru recuperarea reniului din efluentul epuratorului, care este generat prin purificarea gazului rezidual de la un prăjitor de molibdenit. Acest proces este folosit atât pentru îndepărtarea componentelor metalice din apele uzate cât şi pentru a servi ca cea mai importantă sursă pentru producerea reniului metalic. Lichidul tratat poate fi trimis înapoi în mod normal la sistemul de purificare umedă dar o purjare este necesară pentru controlul compoziţiei lichidului. Acizi slab de la acest proces pot fi, de asemenea, reutilizaţi în alte procese, dacă ele sunt disponibile.

Alt curent de efluenţi principali apare la îndepărtarea mercurului din gazele reziduale de la unele instalaţii de prăjire. Etapa de îndepărtare a mercurului implică un rezervor de contact gaz-lichid, cu o soluţie de clorură mercurică (HgCl2). Această clorură mercurică reacţionează cu mercurul metalic din gaz pentru a forma un precipitat solid de Hg2Cl2 (“calomel”). Şlamul precipitat este îndepărtat şi oxidat cu clor pentru a forma soluţia de spălare de HgCl2. O parte din şlam este dehidratat printr-o presă de filtrare şi vândut ca Hg2Cl2 pentru recuperarea mercurului sau dispus ca deşeu special. Efluenţii din proces sunt pretrataţi pe plan local pentru îndepărtarea mercurului prin reacţia cu pulberi de zinc sau prin precipitare ca HgS înainte de procesarea în instalaţia de tratare finală a efluentului.

48

b. Efluenţii de la granularea zgurei şi de la producţia de alice metalice şi separarea după densitatePe timpul producerii a metalelor neferoase, zgura şi metalul produs sunt evacuate din cuptor.

Metalul topit şi zgura pot fi granulate separat prin turnare în apă, folosind un jet de apă de presiune înaltă sau alte sisteme de răcire pentru a forma particole cu dimensiuni omogene. Metalul granulat poate fi vândut după aceea ca alice metalice. Zgura granulată popoate fi folosită pentru alte scopuri

Efluentul lichid care se produce de la treapta de granulare, de obicei este reciclat într-un circuit închis. Pentru a preveni formarea particulelor solide în suspensie şi a compuşilor metalici o purjare le elimină din apa circulantă în mod continuu. Efluentul de purjare poate fi trimis la instalaţia centrală de tratarea apelor uzate sau poate fi tratată separat. Separarea după densitate (scufundă şi pluteşte) este, de asemenea, utilizată pentru separarea metalelor şi compuşilor de la contaminatori uşori, de ex. îndepărtarea componenţilor plastici după mărunţire. Efluentul lichid care apare de obicei este reciclat iar materialul care pluteşte, este îndepărtat. Pentru a preveni formarea corpurilor solide şi a metalor în suspensie, ele se elimină prin purjare din apa circulantă, efluentul sau lichidul provenit din purjare este de obicei, trimis spre instalaţia centrală de tratare a apelor uzate.

c. Apa de răcireApa de răcire este folosită pe scară largă pentru diferite necesităţi de răcire în industria de

producere a metalelor. Se poate diviza în apa de răcire fără contact şi apa de răcire cu contact direct.• Apa de răcire fără contact este utilizată pentru răcirea cuptoarelor, a hotelor de cuptor, a

maşinilor de turnat, etc. În funcţie de amplasarea instalaţiei, răcirea poate fi realizată printr-o trecere singură sau un sistem de recirculare cu turnuri de răcire cu evaporare. Apa de la sistemul de răcire cu o singură trecere în mod normal se descarcă înapoi la sursa naturală, de ex. un râu, sau un iaz de răcire. În acest caz se ia în considerare creşterea temperaturii înaintea descărcării apei într-un mediu de apă naturală. Apa de răcire fără contact poate fi, de asemenea, reciclată prin turnuri de răcire.

• Răcirea cu contact direct este utilizată în cursul unor operaţii de turnare. Această apă de răcire în mod normal, este contaminată cu metale şi particule solide în suspensie şi adesea apare în cantităţi mari. Datorită matricei specifice şi cu scopul de a ocoli efectele diluţiei, apa de răcire cu contact direct în principiu, va trebui tratat în mod separat de alte ape uzate.Cu scopul de a minimaliza impactul răcirii asupra mediului, se pot utiliza cele mai bune documente de referinţă tehnică pentru sistemele de răcire.

d. Ape evacuate de la suprafaţăApe evacuate de la suprafaţă apar prin contaminarea apei de ploaie care este colectată de la

acoperişurile clădirilor şi a suprafeţelor pavate din incinta de producţie. Contaminarea apei de ploaie se produce atunci când materiale ca praful care conţine metale din depozitare sau depuneri pe suprafeţe, etc. sau uleiurile sunt spălate în sistemele de evacuare. Contaminarea apei de suprafaţă poate fi prevenită sau minimalizată prin folosirea bunelor practici pentru depozitarea materiilor prime ca şi prin întreţinerea şi curăţirea întregii instalaţii de producţie.Apele de evacuare de la suprafaţă se pot colecta separat. După o treaptă de sedimentare sau tratare chimică, ele pot fi reutilizate pentru alte scopuri în procesul de producţie, de ex. ca ape de răcire sau ca pulverizatoare de apă pentru a preveni formarea prafului.

e. Efluenţii de la procesul hidrometalurgicEfluenţii lichizi principali care apar de la producerea hidrometalurgică a metalelor neferoase sunt listaţi în tabelul de mai jos.Tabelul 24 Surse potenţiale de efluenţi lichizi de la producerea electrolitică a metalelor neferoase

49

Procesul de producţie metalurgică porneşte, în mod obişnuit, cu operaţia de macerare. Pe timpul macerării, metalele dorite şi alte elemente sunt dezagregate din minerale şi intră în soluţie.Reactivi de macerare tipică şi reacţiile sunt arătate mai jos.• Apă pentru componenţi solubili în apă (sulfat de cupru)• Acid sulfuric, clorhidric şi azotic sau hidroxid de sodiu pentru oxizi de metale• Agenţi de complexare, de ex. cianuri (aur, argint) sau amoniac (minerale de cupru şi nichel)• Reducerea mineralelor cu un gaz adecvat sau oxidare, de ex. dioxidul de mangan cu dioxid de sulf şi nichelul mată prin clor• Reacţie acid-bază, de ex. recuperarea wolframului complex din wolfram la pH mare

Pentru a asigura un echilibru corect în câteva din aceste procese, în mod normal este necesară îndepărtarea în mod constant a unei părţi din lichid.Volumul lichidului purjat depinde de compoziţia concentratului de zinc care este folosit în prăjire. Componenţi care au tendinţa să se formeze în circuit (adică nu sunt îndeajuns îndepărtaţi din soluţie), în special magneziu, vor determina curentul de purjare.

La multe utilaje s-a demonstrat deja că efluenţii generaţi ca purjatul de la electroliză pot fi reciclaţi pentru operaţia de macerare în funcţie de contaminanţi prezenţi. Purjatul de la electroliză poate fi reciclat, de asemenea, spre electroliză, după îndepărtarea contaminanţilor sau elementelor de valoare minoră.

50

CAPITOLUL 5 CELE MAI BUNE TEHNICI BISPONIBILE PENTRU INDUSTRIA METALELOR NEFEROASE

Tehnicile şi emisiile asociate şi/sau nivele de consum sau domenii de nivele, prezentate în această secţiune, au fost evaluate printr-un proces iterativ care a implicat următorii paşi:

• Identificarea problemelor de mediu-cheie pentru sector; care sunt cantităţile de SO2, pulberi, vapori de oxizi de metal, compuşi organici, ape uzate, reziduuri ca căptuşeala cuptorului, nămoluri, pulberi din filtrare şi zguri pentru producţia de cupru. Formarea dioxinilor pe durata tratării materialelor pentru cupru secundar, este de asemenea, o problemă;

• Examinarea tehnicilor celor mai relevante care vizează aceste probleme cheie;• Identificarea celor mai bune nivelele de performanţe de mediu, pe baza datelor disponibile în

UE şi pe plan mondial;• Examinarea condiţiilor în care aceste nivele de performanţă au fost atinse; cum sunt costurile,

efectele asupra mediului, forţele motrice principale implicate în implementarea acestor tehnici;• Selecţia celor mai bune tehnici disponibile (BAT), şi nivele de emisie asociate şi/sau consum

pentru acest sector în sensul general în concordanţă cu Art. 2(11) şi Anexa IV din Directivă. Concepţia “nivele asociate cu BAT” descrise mai sus trebuie să fie privite în mod distinct de

termenul “nivel care poate fi atins” folosit peste tot în acest document.acolo unde nivelul este descris ca “poate fi atins” utilizând o tehnică particulară sau o combinaţie a tehnicilor, acesta va fi înţeles să

51

însemne că nivelul poate fi aşteptat să se atingă pe o perioadă importantă de timp într-o instalaţie sau proces bine întreţinut şi funcţionabil care utilizează aceste tehnici. Costul actual al aplicării tehnicii va depinde puternic de situaţia specifică privind de ex. taxele, tarifele şi caracteristicile tehnice ale instalaţiei considerate. Nu este posibilă evaluarea deplină, în acest document, a acestor factori specifici locului. În absenţa datelor referitoare la costuri, concluziile despre viabilitatea economică a tehnicilor se trag din observaţiile de la instalaţiile existente.

Având în vedere că BREF-urile nu impun standarde legal obligatorii, ele intenţionează să dea informaţii de ghid pentru industrie, statele membre şi public despre nivele de emisie şi consum care se pot atinge când se utilizează tehnicile specifice. Valorile limită potrivite pentru fiecare caz specific se vor determina luând în calcul obiectivele Directivei IPPC şi considerentele locale.

Tehnicile cele mai bune disponibile sunt influenţate de un număr de factori în acest subsector şi este necesară o metodologie de examinare a acestor tehnici. Încercarea care a fost folosită este dată mai jos.

• Înainte de toate, alegerea procesului depinde puternic de materia primă disponibilă într-un loc anume. Factorii cei mai importanţi sunt: compoziţia, prezenţa altor metale incluse, distribuţia lor în volum (incluzând posibilitatea formării prafului) şi gradul de contaminare cu materiale organice. Pot fi materiale primare disponibile din surse unice sau multiple, materii prime secundare de calitate variată sau o combinaţie de materii prime primare şi secundare.

• În al doilea rând, procesul trebuie să fie potrivit pentru folosirea sistemelor de colectare şi reducere a gazelor celor mai bune disponibile. Procesele de colectare şi reducere a vaporilor utilizate vor depinde de caracteristicile procesului principal, de ex. câteva procese evită transferul cu cupă şi sunt de aceea, mai uşor de etanşat. Alte procese pot fi în stare să trateze mult mai uşor materiale reciclate, şi de aceea, reduc un impact de mediu mai larg prin prevenirea evacuării.

• În final, problemele de apă şi de deşeuri au fost luate în considerare, în particular minimalizarea deşeurilor şi potenţialul de reutilizare a reziduurilor şi a apei în cadrul procesului sau la alte procese. Energia utilizată la procese şi la reducere este de asemenea, un factor care trebuie luat în considerare la alegerea procesului. Alegerea BAT-ului, în sensul general, este, de aceea, complicată şi depinde de factorii mai sus. Cerinţele variate înseamnă că BAT-ul este influenţat, în principal, de materiile prime disponibile la faţa locului şi de capacitatea de producţie a instalaţiei, problemele de aceea sunt specifice locului

Concluziile trase pentru tehnicile cele mai bune disponibile pentru etapele de manipulare şi depozitare a materialelor sunt rezumate astfel:

• Folosirea sistemelor de depozitare lichidă care sunt conţinute în batale impermeabile care au capacitatea capabilă să conţină cel puţin volumul celui mai mare recipient de depozitare din cadrul batalului. Există diferite ghiduri pentru fiecare Stat Membru, iar ele vor fi urmate ca adecvate. Suprafeţele de depozitare trebuiesc proiectate în aşa fel ca scurgerile de la porţiunile superioare ale recipienţilor şi a sistemelor de transport să fie interceptate şi menţinute în batal. Conţinutul recipienţilor trebuie să fie afişat şi să se utilizeze avertizare însoţitoare. Se folosesc transporturi planificate şi sisteme de control automate pentru a preveni supraumplerea recipienţilor de depozitare.

• Acidul sulfuric şi alţi reactivi de asemenea vor fi depozitate în recipienţi cu pereţi dubli sau în recipienţi plasaţi în batale rezistente chimic de aceeaşi capacitate. Utilizarea sistemelor de detectare a scurgerilor şi alarmării este practică. Dacă există riscul contaminării apelor subterane, terenul de depozitare trebuie să fie impermeabil şi rezistent la materialul depozitat.

• Punctele de livrare trebuie să fie conţinute în cadrul batalelor pentru a colecta materialul picurat. Trebuie să se practice refularea gazelor emise spre vehicolul de transport pentru a reduce

52

emisiunile de COV-uri. Utilizarea reetanşării automate a cuplajelor de livrare pentru a preveni picurările, trebuie să fie luate în considerare.

• Materiale incompatibile (de ex. materialele oxidante şi organice) vor trebui separate şi se vor folosi gaze inerte pentru recipientele de depozitare sau terenuri, dacă este necesar.

• Folosirea uleiurilor şi a interceptoarelor solide dacă este necesar pentru drenajul de pe arii de depozitare deschise. Depozitarea materialelor care pot să degaje ulei pe terenuri betonate care au îngrădiri sau alte dispozitive de siguranţă. Folosirea metodelor de tratare a efluenţilor pentru speciile de chimicale care sunt depozitate.

• Benzile de transport şi conductele tubulare se vor plasa pe terenuri sigure deschise deasupra solului aşa ca scurgerile să pot fi detectate rapid şi să se prevină deteriorările de la vehicole şi alte echipamente. Dacă se utilizează conducte tubulare subterane, traseul lor trebuie documentat şi marcat şi trebuie adoptat un sistem de excavare sigur.

• Utilizarea vaselor sub presiune pentru gaze bine proiectate (incluzând LPG-uri) cu monitorizarea presiunii recipienţilor şi a sistemului de conducte de transport pentru a preveni rupturile şi scurgerile. Se vor utiliza monitoare pentru gaz pentru arii delimitate şi aproape de recipienţii de depozitare.

• Unde este necesar, se pot folosi sisteme de transport, de depozitare şi de recuperare etanşe şi pentru materiale prăfoase, de asemenea silozuri pentru depozitări zilnice. Clădiri complet închise pot fi folosite pentru material prăfos şi poate să nu necesită dispozitive de filtrare speciale.

• Agenţi de etanşare (cum ar fi melasa şi PVA) pot fi utilizate dacă sunt adecvate şi compatibile pentru a reduce tendinţa de formare a prafului din material.

• Unde se cere, se pot folosi transportoare închise cu echipament de filtrare şi extracţie robust bine proiectat la punctele de livrare, silozuri, sisteme de transfer pneumatic şi punctele de transfer pentru benzi transportoare pentru a preveni emisiunile de pulberi.

• Materiale neprăfoase, insolubile pot fi depozitate pe suprafeţe etanşe cu drenaj şi colectoare de efluent.

• Aşchiile de la prelucrarea metalelor şi de la strunjire şi alte materiale uleioase se vor depozita sub acoperiş pentru a preveni spălarea lor de apa de ploaie.

• Se pot folosi sisteme de transport raţionale pentru a minimaliza generarea şi transportul pulberilor la faţa locului. Se va colecta apa de ploaie care a spălat pulberile şi va fi tratată înainte de evacuare.

• Utilizarea spălării autovehiculelor şi a caroseriei sau a altor sisteme de curăţire pentru curăţirea vehiculelor utilizate la transportul şi manipularea materialului prăfos. Condiţiile locale vor influenţa metoda, de ex. formarea gheţii. Se pot folosi campanii planificate pentru măturarea drumurilor.

• Pot fi adoptate sisteme de control al stocurilor şi de inspecţie pentru a preveni scurgerile şi identifica crăpăturile.

• Sisteme de prelevare şi analiză a eşantioanelor pot fi încorporate în sistemele de manipulare şi depozitare pentru a identifica calitatea materiilor prime şi pentru a planifica metoda de procesare. Aceste sisteme vor fi proiectate şi vor funcţiona la aceleaşi standarde înalte ca şi sistemele de manipulare şi depozitare.

• Terenurile de depozitare pentru reducători cum este carbonul, cocsul sau aşchiile de lemn, terbuie supravegheate pentru a detecta focul cauzat de autoaprindere.

• Utilizarea practicilor de buna proiectare şi construcţie şi a unei întreţineri adecvate.

53

Topirea primară a cuprului

Luând în considerare aceşti factori, următoarele combinaţii, dacă sunt utilizate cu tehnici de colectare şi de reducere adecvate, sunt considerate a fi BAT pentru producţia de cupru.

• Procesele continue de la Mitsubishi şi Outokumpu/Kennecott sunt considerate a fi BAT pentru etapele de topire şi conversie în producţia primară de cupru. Având în vedere că în clipa de faţă sistemul Outokumpu/Kennecott procesează numai materii prime primare, sistemul Mitsubishi foloseşte şi materii prime secundare de cupru şi zguri, dar poate avea emisii de dioxid de sulf mai mari de la cuptorul cu anozi. Aceste procese folosesc cuptoare etanşe, nu depind de transferul cu cupă a matei topite şi a altor materiale şi de aceea, inerent, sunt mai curate. Colectarea şi tratarea vaporilor de la etapele de granulare şi de la jgheaburile de scurgere rămâne o sursă potenţială aşa cum este şi topirea separată a deşeurilor (anozi), acolo unde este necesar. Aceste procese au costuri de capital, costuri de funcţionare şi capacităţi diferite diferite, iar alegerea finală depinde de condiţiile locale cum este materia primă care stă la dispoziţie şi capacitatea de producţie dorită.

• O performanţă de mediu similară utilizând amestecul de concentrate din surse variate poate fi atinsă utilizând cuptorul de topire prin scântei Outokumpu. Pentru capacităţi de producţie mai mici cuptorul ISA Smelt a fost încercat în zone miniere. Aceste cuptoare sunt utilizate în combinaţie cu convertorul Peirce-Smith (sau similar).

• Combinarea prăjirii parţiale într-un prăjitor cu pat fluidizat, cuptor electric pentru topirea matei şi convertorul Peirce-Smith oferă avantaje pentru tratarea materialelor de alimentare complexe, permiţând recuperarea altor metale conţinute în concentrat cum sunt zincul şi plumbul.

• Utilizarea cuptorului de topire prin scântei Outokumpu pentru topirea directă la cupru brut folosind concentrate specifice, cu un conţinut de fier scăzut sau concentrate de calitate foarte bună (cu producere de zgură scăzută). Pentru atingerea standardelor înalte de mediu, etapa de conversie pentru procesele necontinue, de ex. convertorul Peirce-Smith (sau similare), necesită să fie prevăzut cu un sistem avansat de colectare a gazelor primare şi secundare. Sistemele de hote trebuie să fie proiectate ca să permită accesul pentru transferul cu cupă asigurând menţinerea unei colectări bune a vaporilor. Acesta poate fi atins prin folosirea unui sistem de control inteligent care vizează emisiile de vapori în mod automat când ele se produc pe durata ciclului fără o risipă mare de energie a funcţionării continue.

Este prezentat un exemplu de tehnică de luat în considerare pentru determinarea BAT. Ciclul de suflare al convertorului şi sistemul de colectare a vaporilor trebuie controlat în mod automat pentru a preveni insuflarea atunci când convertorul se amortizează. Trebuie să folosească adăugarea materialelor prin hote sau guri de vânt dacă este posibil. Combinaţia prevede o flexibilitate posibil mai mare, permite folosirea atât a materiilor prime primare cât şi secundare şi utilizează căldura generată de procesul de conversie la topirea deşeurilor.

Convertorul Norada, El Teniente şi cuptorul Contop sunt considerate ca tehnici care pot să atingă aceleaşi performanţe de mediu ca cele enumerate mai sus. Ele funcţionează la standarde de mediu în mod obişnuit mai scăzute, dar dotate cu un sistem bun de colectare şi reducerea gazelor, aceste procese pot oferi avantaje în eficienţa energetică, costuri, capacitatea de producţie şi recondiţionare uşoară.

Cuptorul cu scântei INCO, de asemenea, poate avea avantaje, dar funcţionează cu 100 % oxigen, rezultând o fereastră îngustă de operare. Informaţiile disponibile pentru procesele Baiyin şi Vanyucov sunt limitate. În momentul de faţă nu permite să se facă o evaluare în privinţa potenţialului lor ca BAT.

Gazele de procesele de topire primară şi conversie vor fi tratate pentru a îndepărta pulberile şi metalele volatile, pentru recuperarea căldurii sau a energiei şi dioxidul de sulf convertit în acid sulfuric

54

într-o instalaţie de acid sulfuric cu dublu contact, în concordanţă cu tehnicile luate în considerare pentru determinarea BAT. Producţia de dioxid de sulf lichid în combinaţie cu o instalaţie de contact, pentru a converti dioxidul de sulf rezidual în acid, este BAT dacă există piaţă locală pentru material.

Tabel 25. Topitori primari de cupru consideraţi ca BAT

55

56

Topirea secundară de cupruPentru producerea cuprului din materii prime secundare, variaţia în stocul de alimentare şi

controlul calităţii trebuiesc luate, de asemenea, în calcul la nivel local şi acesta va influenţa combinarea cuptoarelor, pretratarea şi sistemele de colecţie şi reducere asociate care se utilizează. Procesele care sunt considerate ca BAT sunt cuptoarele cu cuvă, Mini-Smelter, TBRC, cuptor electric cu arc acoperit etanşat, ISA Smelt şi convertorul Peirce-Smith. Cuptorul electric cu arc acoperit este o unitate închisă etanş, şi de aceea, inerent, mai curat decât celelalte cuptoare, presupunând că sistemul de extracţie a gazelor este proiectat şi dimensionat în mod adecvat. Pe timpul scrierii lucrării cuptorul electric este folosit, de asemenea, pentru materiale secundare cu conţinut de sulf şi este cuplat pe durata funcţionării cu o instalaţie de acid sulfuric. Volumul de gaz produs se raportează a fi mai scăzut decât la alte cuptoare şi volumul instalaţiei de reducere, prin urmare, poate să fie mai mic.

Pentru deşeuri de cupru de calitate înaltă, fără contaminare organică, cuptorul cu vatră cu reverberaţie, cuptorul cu cuvă cu vatră şi procesul Contimelt sunt considerate de a fi BAT în conjuncţie cu sisteme adecvate de colectare şi reducere a gazelor.

Conversie primară şi secundarăEtapa de conversie care poate fi folosită cu aceste cuptoare este una dintre tehnici care sunt

enumerate ca tehnici de luat în considerare. Dacă sunt utilizate convertoarele care funcţionează discontinuu, cum este convertorul Peirce-Smith (sau similare), ele trebuiesc folosite cu acoperire totală sau cu un sistem eficient de colectare a vaporilor primari şi secundari.

Acesta poate fi atins prin folosirea unui sistem inteligent de control, cu ţintirea automată a emisiunilor de vapori la locul producerii pe durata ciclului, fără o pierdere mare de energie a operării continue. Ciclul de suflare al convertorului şi sistemul de colectare a vaporilor trebuie să fie controlate în mod automat pentru a preveni suflarea atunci când convertorul este dezamorsat. Trebuie să folosească adăugarea materialelor prin hote sau guri de vânt dacă este posibil. Combinaţia prevede o flexibilitate posibil mai mare, permite folosirea atât a materiilor prime primare cât şi secundare şi utilizează căldura generată de procesul de conversie la topirea deşeurilor.

Cuptorul ISA Smelt poate să funcţioneze şi în mod discontinuu. Topirea are loc în prima etapă urmată de conversia matei la cupru brut, sau după o topire secundară, în condiţii de reducere, pentru oxidarea fierului şi eliminarea zincului sau a staniului în a doua etapă este, de asemenea, considerată ca BAT.Tabel 26. Topitori de cupru secundar consideraţi ca BAT

57

Alte procese care sunt considerate BAT sunt:58

• Uscarea concentratelor, etc. în tamburi cu combustie directă şi uscătoare prin scântei, în pat fluid şi uscătoare prin aburi.• Tratarea zgurii prin cuptori electric de epurare a zgurii, evaporarea zgurii, concasare/măcinare şi flotarea zgurii.• Afanarea prin foc în cuptoare rotative sau de reverberaţie basculante. Turnarea anozilor în forme pregătite sau prin turnare continuu.• Afinarea electrolitică a cuprului prin tehnologia optimizată a catozilor permanenţi convenţional sau mecanizat.• Procesul hidrometalurgic este considerat BAT pentru minereuri oxidice şi de slabă calitate, pentru minereuri complexe şi minereuri de sulfuri de cupru fără metale preţioase. Tehnicile se răspândesc repede.• Procesul pentru producţia sârmelor, a semifabricatelor, etc. prin procese de turnare continuă şi similare tip Southwire, Contirod, Properzi &Secor, Upcast, Dip Forming, formează baza pentru BAT, pentru producerea acestor materiale presupunând că s-a atins un înalt standard de reducere.• Procesul de producţie pentru brame, staniu, etc. care sunt descrise ca tehnici care sunt considerate ca formând baza pentru BAT pentru producerea acestor materiale presupunând că s-a atins un standard înalt de reducere.Tehnicile specifice utilizate depind de materiile prime şi alte facilităţi la dispoziţie la/sau în apropierea instalaţiei.

Cele mai bune tehnici disponibile pentru sistemele de tratare a gazelor şi vaporilor sunt acelea, care folosesc răcirea şi recuperarea căldurii, dacă sunt practicabile înainte de epurare. Filtrele din ţesături, care folosesc materiale moderne de performanţă înaltă într-o structură bine construită şi întreţinută, sunt aplicabile. Ele se caracterizează prin sisteme de detecţie a aprinderii sacilor şi metode de epurare on-line. Tratarea gazelor pentru etapa de afinare cu foc poate să includă etapa de eliminare a dioxidului de sulf şi/sau arderea finală dacă acesta este considerată necesar pentru a evita probleme de calitate a aerului locale, regionale sau de lungă durată.

Producerea vaporilor de la materiile prime secundare poate fi minimalizată prin alegerea cuptorului şi a sistemelor de reducere. Câteva materii prime sunt contaminate cu materiale organice şi pot fi pretratate înainte de topire pentru a minimaliza producerea vaporilor.

Sistemele de colectare a vaporilor folosit poate utiliza sistemele de etanşare ale cuptorului şi pot fi proiectate pentru a menţine o depresiune potrivită în cuptor pentru evitarea scurgerilor şi a emisiunilor fugitive. Pot fi utilizate sisteme care menţin etanşarea cuptorului sau deplasarea hotelor.

Exemplele sunt pentru adăugarea materialelor prin hotă, adăugări prin gurile de vânt sau tuburi şi utilizarea supapelor rotative robuste la sistemele de alimentare.

59

Tabel 27. Sumarul metodelor de reducere pentru componenţii din gazul rezidual

60

61

CAPITOLUL VI. BENEFICIILE APLICĂRII PREVENIRII POLUĂRII ŞI A BAT

Estimarea beneficiilor conformarii si aplicării prevenirii controlului şi a BAT a identificat si estimat beneficiile de mediu, economice si sociale care se asteapta să se obtină în momentul implementarii complete a legislatiei de mediu a UE.

Implementarea Directivei LCP (Directiva pentru Centralele Mari de Ardere) si a Directivei IPPC (Prevenirea si Controlul Integrat al Poluarii) determina o scadere a poluarii aerului cauzata de centralele energetice si industrie. Îmbunatatirea calitatii aerului va duce la scaderea frecventei bolilor respiratorii si a deceselor premature. Cele mai multe beneficii rezultate din implementarea acquis-ului de mediu în sectoarele energetic, chimic, petrochimic, minerit, materiale de constructii si producerii de otel se vor datora Directivelor IPPC si LCP.Beneficiile în domeniul sanatatii

Beneficiile Directivei IPPC în domeniul sanatatii vor fi proportionale cu nivelul de reducere al emisiilor, nivel mai ridicat decât cel prevazut în alte acte legislative europene. În orice caz, aceasta directiva este un instrument puternic si cu potential mare de eficienta pentru atingerea obiectivelor acquis-ului privind apa, deseurile si aerul ceea ce va aduce tarilor candidate beneficii importante în domeniul sanatatii. Impactul acestei directive ar trebui sa fie profund si la scara mare. Beneficiile diminuarii poluarii aerului vor fi remarcabile pe termen scurt datorita functiei relativ directa doza raspuns si a relatiei dintre impacturi.

Beneficii economice fara legatura cu sanatateaÎmbunatatirea calitatii mediului va avea un impact pozitiv asupra industriilor afectate de

poluarea din zonele respective. De exemplu: pescuitul si alte industrii care utilizeaza apa si care vor beneficia de ape mai curate. Pentru aer, daca industriile sunt în apropierea apropierea, vor scadea efectele negative asupra cladirilor iar daca se afla în apropierea localitatilor rurale, reducerea SO2 va îmbunatatii activitatile forestiere si pescuitul afectate de depunerile acide. Reducerea contaminarii solului cauzata de emisii chimice si deseuri ca si reducerea cantitatii de deseuri din locurile de depozitare va îmbunatatii piata terenurilor.

Beneficii la nivelul ecosistemelorPoluarea aerului, apei si cea provocata de deseuri poate avea diverse impacturi asupra

biodiversitatii, impacturi descrise în directivele pentru aer si apa. Asadar, implementarea IPPC trebuie sa fie în conformitate cu standardele calitatii mediului stabilite de legislatia europeana inclusiv asigurarea unei stari de conservare favorabila pentru habitatele ce intra sub incidenta Directivei Habitate ca si respectarea obiectivelor privind calitatea ecologica prevazute de Directiva Cadru Ape. Acolo unde industria afecteaza profund biodiversitatea, este de asteptat ca IPPC sa minimizeze impactul.

Beneficii socialeReducerea poluarii aerului, apei si solului printr-o industrie mai curata va aduce numeroase

beneficii sociale, incluzând îmbunatatirea calitatii vietii datorita cresterii valorii estetice a apelor, peisajelor si calitatii aerului.

Alaturi de beneficiile directe datorate modificarilor pozitive ale mediului, societatea va beneficia si de accesul la informatiile de mediu. Statelor Membre li s-a cerut sa faca publice permisele pe care le acorda pentru ca acestea sa fie revizuite si comentate înaintea deciziei definitive. Decizia

62

acordarii unui permis, permisul însusi si orice alte informatii cu privire la acestea trebuie sa fie accesibile publicului ca si orice rezulate ale monitorizarii dupa eliberarea permisului. Constientizarea si participarea publicului la deciziile administratiilor locale este un element important în crearea coeziunii sociale si a capitalului social.

Alte beneficii economiceDirectiva va avea un impact deosebit asupra tehnologiei industriale. Beneficii vor avea cei care

furnizeaza BAT-urile, substante chimice alternative si combustibili ca rezultat al unei productii „curate” (si nu în ultimul rând cei care furnizeaza produse si tehnologii de substitutie). Implementarea directivei va necesita specialisti pentru a asista utilizarea BAT-urilor si alte aspecte privind otinerea de permise. Ca urmare, economia va beneficia de o crestere a numarului de slujbe în domeniul mediului si a afacerilor necesare pentru ca industria sa realizeze conformarea. Alt element al Directivei IPPC care va furniza beneficii este crearea Registrului European pentru Emisiile de Poluanti (EPER). Acesta va cuprinde 50 de poluanti, inclusiv poluantii majori ai aerului, cele sase gaze de sera incluse in Protocolul de la Kyoto, metalele grele si compusii organici clorurati. Acest Registru va acoperi 20 000 de instalatii din cele 15 State Membre. In afara beneficiilor pe care informatiile din Registrtu le va aduce decidentilor si societatii ca întreg, EPER poate aduce beneficii financiare si economice prin sprijinirea implementarii Protoclului de Kyoto. România poate beneficia de proiecte Joint Implementation (proiecte referitoare la investitii în tehnologii mai curate cu tari din vestul Europei care cauta credite pentru carbon pentru a-si atinge obiectivele privind reducerea gazelor de sera).

63

CAPITOLUL 7. REGLEMENTARI NATIONALE SI INTERNATIONALE PENTRU PREVENIREA POLUARII

1. Tratarea pe termen lung a poluarii aerului (LRTAP)Eforturile internationale pentru reducerea efectelor adverse transfrontariere ale ploilor acide

asupra padurilor, ecosistemelor acvatice si asupra sanatatii umane printr-o reducere internationala coordonata a emisiilor au fost luate in 1979 prin Conventia transfrontariera pe termen lung a poluarii aerului (LRTAP). Dupa revenirea ei in forta in 1983 Conventia LRTAP a fost completata prin: I. Protocolul de finantare pe termen lung 1984II. Protocolul de la Helsinki din 1985 pentru reducerea emisiilor de sulf prin fluxuri transfrontaliere pana la cel putin 30%.III. Protocolul de la Sofia din 1988 privind inghetarea emisiiloir de oxizi de nitrogenIV. Protocolul de la Geneva din 1991 privind controlul emisiilor de compusi organici volatili.V. Protocolul de la Oslo din 1994 asupra reducerii continue a emisiilor de dioxid de sulf.VI. Protocolul de la Aarhus din 1998 privind compusii organici persistenti (POPs) si metale grele.

2. Conventiile de la BaselConventiile de la Basel declara responsabilitatea statelor OECD privind controlul miscarilor

transfrontaliere a deseurilor periculoase si a evacuarii lor. A fost adoptata in martie 1989 si a intrat in vigoare in mai 1992. In 1996, mai mult de 100 de tari alaturi de E.C. sunt parti ale conventiei.Conventiile cuprind limitele directoare tehnice pentru activitatile privind managementul deseurilor. In acest ghid tehnic materiile sunt impartite in substante cu interdictie pentru export si substante care inca pot fi exportate in statele ne-membre OECD. O decizie adoptata de tarile membre in 1994 interzice – cu aplicabilitate imediata – exportul din tarile OECD a deseurilor periculoase spre depozitare finala in tarile ne-membre OECD.Decizia a exclus totodata de la export materiale similare pentru reciclare si operatiuni de reconditionare, inainte de a le interzice complet in 1997.

3. Decizia Consiliului OECD privind circulatia transfrontaliera a deseurilor periculoaseCa reactie la Conventia de la Basel a Natiunilor Unite, consiliul OECD a ratificat decizia

consiliului C88(90). A fost propus un sistem „in sir de 32” pentru a stabili controlul de aplicat pentru

64

circulatia transfrontaliera: deseurile destinate operatiilor de reciclare, incluse pe lista verde vor circula prin statele OECD spre operatii de reciclare si sunt subiect de control aplicat normal ca in toate tranzactiile comerciale. Va exista o procedura de notificare pentru deseurile destinate reciclarii incluse pe lista galbena si deseurile destinate reciclarii de pe lista„chihlimbarie” sau lista rosie vor fi obiectul unor controale mai stricte sau mai riguroase.

4 Protectia mediului acvaticExista mai multe activitai internationale care se refera la protectia mediului acvatic. Cele mai

importante sunt cele ale Comisiei Oslo Paris (OSPAR COM) pentru protectia mediului maritim in Marea Nordului si in partea nordestica a Atlanticului si Comisia de la Helsinki a tarilor frontaliere a Marii de Est (HELCOM) pentru protectia mediului maritim.In completare exista mai multe intelegeri internationale privind prevenirea poluarii in principalele mari europene (Conferinta de protejare a Marii Nordului), lacuri europene (Bodensee) si rauri (ex. Rinul IKSR, Elba IKSE, Dunarea IKSD, Oder IKSO). De exemplu exista doua intelegeri internartionale datand din 1978 cu privire la prevenirea poluarii Rinului cu referire la contaminarea chimica si la cloruri.

5. Sistemul global de monitorizare a mediului (WHO/UNEP)UNEP si WHO deruleaza programe de monitorizare a poluarii mediului (Global Environment

Monitoring System) pentru calitatea aerului in zona urbana, hrana, aprecierea expunerii umane si apa. Obiectivele definite ale GEMS la inceputul lor sunt:I. intarirea monitorizarii si capacitatilor de apreciere in tarile participante.II. Cresterea exactitatii si a comparabilitatii datelor si informatiilor privoind protectia mediului.III. Realizarea la varf a unor intelegeri pe regiuni sau globale in domenii alese si compararea informatiilor de mediu la nivel global

In Germania:I. Suma de Arsen, Cobalt, Selenium, Crom (VI) si Tellurium nu poate depasi 1 mg/Nmc.II. Suma de Cadmiu, Mercur si Taliu nu trebuie sa depaseasca 0,2 mg/Nmc.III. Suma Pb, Crom total, Mangan, Cupru, Antimon, si altele nu trebuie sa depaseasca 5 mg/Nmc.IV. Turnarea unui catod de cupru intr-un cuptor: emisia de cupru sa nu fie mai mare de 10 mg/Nmc.V. Pentru acordarea cu valorile limita se aplica urmatoarele reguli:

A. Nici o medie zilnica sa nu depaseasca valoarea limita;B. 97% din media de jumatate de ora sa nu depaseasca 120% din valoarea limita;C. Nici o medie de jumatate de ora sa nu depaseasca 200% a valorii limita.Valoarea limita de emisie pentru cadmiu si compusii sai a fost redusa la 0,1 mg/Nmc (daca masa fluxului este 0,5 g/h sau mai mare) la cea de a 39 Conferinta a Ministerelor Federale ale Mediului din 21/22 noiembrie 1991.

Tabelul 28. Poluarea apei -valori limita pentru deversare in apa

65

66

67