Scuola di Ingegneria - CORE · PDF file UNIVERSITÀ DI PISA Scuola di Ingegneria...

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  • UNIVERSITÀ DI PISA

    Scuola di Ingegneria

    Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale

    Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Chimica

    TESI DI LAUREA MAGISTRALE

    Sviluppo di metodi innovativi per l’analisi degli

    incidenti nell’industria galvanotecnica e nel recupero

    dei metalli preziosi

    Relatore

    Ing. Gabriele Landucci

    Controrelatore

    Prof. Ing. Leonardo Tognotti

    Candidato

    Francesca Scolari

    Anno Accademico 2014-2015

  • Alla mia Famiglia

  • Indice

    I

    INDICE

    INTRODUZIONE ............................................................................................................................. 1

    CAPITOLO 1 - IL SETTORE DELLA GALVANOTECNICA E DEL RECUPERO METALLI

    PREZIOSI ......................................................................................................................................... 4

    1.1 INDUSTRIA GALVANOTECNICA ................................................................................ 5

    1.2 INDUSTRIA DI RECUPERO METALLI PREZIOSI ............................................................ 7

    1.2.1 Fonti dei metalli preziosi ................................................................................................. 8

    1.2.2 Produzione e utilizzo dei metalli preziosi ........................................................................ 9

    1.2.3 Processi per la produzione e il recupero dei metalli preziosi ........................................... 9

    CAPITOLO 2 – SICUREZZA NELL’INDUSTRIA DI PROCESSO E INQUADRAMENTO

    NORMATIVO ................................................................................................................................ 16

    2.1 LA SICUREZZA INDUSTRIALE ....................................................................................... 16

    2.2 LA NORMATIVA PER IL CONTROLLO DEGLI INCIDENTI RILEVANTI ................... 18

    2.3 CLASSIFICAZIONE DELLE SOSTANZE ......................................................................... 22

    2.3.1 Classificazione delle sostanze pericolose secondo la direttiva Seveso ........................... 22

    2.3.2 Il regolamento REACH ................................................................................................. 24

    2.3.3 GHS (Globally Harmonized System) ............................................................................. 25

    2.4 I RIFIUTI .............................................................................................................................. 26

    2.4.1 Definizione .................................................................................................................... 26

    2.4.2 Classificazione dei rifiuti ............................................................................................... 27

    2.5 ASSOGGETTABILITÀ DELL’INDUSTRIA GALVANICA E DI RECUPERO METALLI

    PREZIOSI ALLA DIRETTIVA SEVESO ................................................................................. 29

    2.6 ANALISI DI SICUREZZA PER IMPIANTI A RISCHIO DI INCIDENTI RILEVANTI ... 32

    2.6.1 Descrizione delle metodologie applicate ........................................................................ 32

    2.6.2 Limiti all’applicazione dei metodi “convenzionali” all’industria galvanica e di recupero

    metalli preziosi ....................................................................................................................... 39

    CAPITOLO 3 - SICUREZZA INTRINSECA ................................................................................. 41

    3.1 SICUREZZA INTRINSECA ................................................................................................ 41

  • Indice

    II

    3.1.1 Principi base della Sicurezza Intrinseca ......................................................................... 42

    3.2 METODI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA INTRINSECA ....................... 44

    3.2.1 Metodi specifici per la valutazione della Sicurezza Intrinseca ....................................... 44

    3.2.1.1 Indice Prototipo di Sicurezza Intrinseca (PIIS) ........................................................... 44

    3.2.1.2 Indice di Sicurezza Intrinseca (ISI) ............................................................................. 46

    3.2.1.3 Indice i-Safe ................................................................................................................ 49

    3.2.1.4 Indice Integrato di Sicurezza Intrinseca (I2SI) ............................................................ 53

    3.2.1.5 INSET ......................................................................................................................... 55

    3.2.1.6 Environmental Health And Safety (EHS) ................................................................... 56

    3.2.1.7 IS-KPI ......................................................................................................................... 57

    3.2.2 Metodi alternativi per la valutazione della Sicurezza Intrinseca .................................... 61

    3.2.2.1 Safety Weighted Hazard Index (SWeHI) .................................................................... 61

    3.2.2.2 Dow Fire & Explosion Index (DOW F&EI) ............................................................... 62

    3.2.2.3 Dow Chemical Exposure Index (DOW CEI) .............................................................. 65

    3.2.2.4 Mond Fire Explosion And Toxicity Index (MOND INDEX) ..................................... 66

    3.2.3 Dati richiesti per l’applicazione dei metodi specifici per la valutazione della Sicurezza

    Intrinseca ................................................................................................................................ 67

    CAPITOLO 4 - APPROCCIO METODOLOGICO ........................................................................ 69

    CAPITOLO 5 - ANALISI STORICA ............................................................................................. 72

    5.1 INTRODUZIONE ALL’ANALISI STORICA ..................................................................... 72

    5.2 BANCHE DATI INCIDENTI ............................................................................................... 73

    5.2.1 Banche dati consultate per l’analisi degli incidenti ........................................................ 75

    5.3 CLASSIFICAZIONE DEGLI INCIDENTI .......................................................................... 77

    5.3.1 Analisi degli incidenti che hanno coinvolto soluzioni cianurose, sali e bagni di cianuro78

    5.3.2 Analisi degli incidenti che hanno coinvolto il bromo ..................................................... 81

    5.3.3 Analisi degli incidenti che hanno coinvolto il clorato di sodio ...................................... 82

    5.3.4 Analisi degli incidenti che hanno coinvolto l’acido solforico ........................................ 82

    5.3.5 Analisi degli incidenti che hanno coinvolto l’ipoclorito di sodio ................................... 82

    5.3.6 Analisi degli incidenti che hanno coinvolto il sodio boroidruro ..................................... 83

  • Indice

    III

    5.4 GLI EVENT TREE ............................................................................................................... 83

    5.4.1 Definizione degli Event Tree ......................................................................................... 83

    5.4.2 Stesura degli alberi degli eventi delle sostanze di interesse ........................................... 84

    5.4.3 Discussioni .................................................................................................................... 89

    CAPITOLO 6 – DESCRIZIONE DEI CASI DI STUDIO .............................................................. 91

    6.1 FORNO DI CALCINAZIONE ............................................................................................. 91

    6.2 BAGNO GALVANICO E REATTORE DI TRATTAMENTO ACQUE CIANUROSE .... 94

    CAPITOLO 7 – APPLICAZIONE DEI METODI DI SICUREZZA INTRINSECA ...................... 96

    7.1 RISULTATI OTTENUTI ..................................................................................................... 96

    7.1.1 Analisi forno di calcinazione .....................