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Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad FUSIN Y REFINADO DE METALES BASE
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GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Gua sobre medio ambiente, salud y seguridad
para la fusin y refinado de metales
Introduccin
Las guas sobre Guas sobre medio ambiente, salud y
seguridad son documentos de referencia tcnica que contienen
ejemplos generales y especficos de la prctica internacional
recomendada para la industria en cuestin1. Cuando uno o ms
miembros del Grupo del Banco Mundial participan en un
proyecto, estas Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad
se aplican con arreglo a los requisitos de sus respectivas
polticas y normas. Las presentes Guas sobre medio ambiente,
salud y seguridad para este sector de la industria deben usarse
junto con el documento que contiene las Guas generales
sobre medio ambiente, salud y seguridad, en el que se
ofrece orientacin a los usuarios respecto de cuestiones
generales sobre la materia que pueden aplicarse
potencialmente a todos los sectores industriales. En el caso deproyectos complejos, es probable que deban usarse las guas
aplicables a varios sectores industriales, cuya lista completa se
publica en el siguiente sitio web:
http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/Environmental
Guidelines.
Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad contienen
los niveles y los indicadores de desempeo que generalmente
pueden lograrse en instalaciones nuevas, con la tecnologa
1 Definida como el ejercicio de la aptitud profesional, la diligencia, la prudenciay la previsin que podran esperarse razonablemente de profesionalesidneos y con experiencia que realizan el mismo tipo de actividades encircunstancias iguales o semejantes en el mbito mundial. Lascircunstancias que los profesionales idneos y con experiencia puedenencontrar al evaluar el amplio espectro de tcnicas de prevencin y controlde la contaminacin a disposicin de un proyecto pueden incluir, sin que lamencin sea limitativa, diversos grados de degradacin ambiental y decapacidad de asimilacin del medio ambiente, as como diversos niveles defactibilidad financiera y tcnica.
existente y a costos razonables. En lo que respecta a la
posibilidad de aplicar estas guas a instalaciones ya existentes,
podra ser necesario establecer metas especficas del lugar as
como un calendario adecuado para alcanzarlas.
La aplicacin de las guas debe adaptarse a los peligros y
riesgos establecidos para cada proyecto sobre la base de los
resultados de una evaluacin ambiental en la que se tengan en
cuenta las variables especficas del emplazamiento, tales
como las circunstancias del pas receptor, la capacidad de
asimilacin del medio ambiente y otros factores relativos al
proyecto. La decisin de aplicar recomendaciones tcnicas
especficas debe basarse en la opinin profesional de
personas idneas y con experiencia.
En los casos en que el pas receptor tenga reglamentaciones
diferentes a los niveles e indicadores presentados en las guas,
los proyectos deben alcanzar los que sean ms rigurosos. Si
corresponde utilizar niveles o indicadores menos rigurosos en
vista de las circunstancias especficas del proyecto, debe
incluirse como parte de la evaluacin ambiental del
emplazamiento en cuestin una justificacin completa y
detallada de cualquier alternativa propuesta, en la que se ha de
demostrar que el nivel de desempeo alternativo protege la
salud humana y el medio ambiente.
Aplicabilidad
Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad sobre
fusin y refinado contienen informacin relevante sobre la
fusin de metal base y el refinado de plomo, zinc, cobre, nquel
y aluminio. No incluye la minera y la concentracin de materias
http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines8/13/2019 Fusion y Refinado de Metales
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primas, de lo que se ocupan las Guas sobre medio ambiente,
salud y seguridad sobre minera. El Anexo A contiene una
descripcin de las actividades del sector.
Este documento est dividido en las siguientes secciones:
Seccin 1.0: Manejo e impactos especficos de la industriaSeccin 2.0: Indicadores y seguimiento del desempeoSeccin 3.0: Referencias
Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria
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1.0 Manejo e impactosespecficos de la industria
La siguiente seccin contiene una sntesis de las cuestiones
relativas al medio ambiente, la salud y la seguridad asociadas a
base metal fusin y refinado que tienen lugar durante la fase
operacional, as como recomendaciones para su manejo. Por
otra parte, en las Guas generales sobre medio ambiente,
salud y seguridad se ofrecen recomendaciones sobre la
gestin de las cuestiones de este tipo que son comunes a la
mayora de los grandes establecimientos industriales durante
las fases de construccin, operacin y desmantelamiento.
1.1 Medio ambiente
Los aspectos medioambientales significativos de la fase
operativa de la fusin y el refinado estn relacionados con:
Emisiones al aire
Aguas residuales
Materiales peligrosos
Residuos y desecho
Ruido
Emisiones al aire
Material particulado 2Las emisiones de material particulado (que puede contener
metales) pueden proceder de fuentes de escape o puntuales
que incluyen la recepcin, el acondicionamiento, el manejo y el
transporte (por ejemplo, transportadores y trfico de vehculos),
y almacenamiento (por ejemplo, apilamiento exterior) de menas,concentrados y materias primas secundarias; de los gases
2El material particulado (polvo) se clasifica como material particulado total conun tamao mximo de 100 m (TPM), material particulado de menos de 10 m(PM10), y material particulado de menos de 2,5 m (PM2,5). El impacto delmaterial particulado depende del tamao y la naturaleza de las partculas (porejemplo, las de PM25 son ms respirables), su solubilidad relativa y laconcentracin y toxicidad de las sustancias contenidas en el materialparticulado.
calientes del pirorefinado (por ejemplo, sinterizacin, fusin,
tostacin, y conversin); durante la lixiviacin (por ejemplo,
manejo de materia seca, filtrado, almacenamiento de residuosde la lixiviacin); durante el pirorefinado (por ejemplo, horneado
y traslado de materiales calientes); durante la recoleccin o
transporte de los contenidos de los sistemas de depurado (por
ejemplo, filtros de bolsa); y durante la fundicin y el moldeo (por
ejemplo, manejo de metal fundido y espuma). Las emisiones
fugitivas pueden ser mayores que las recuperadas y depuradas;
por lo tanto, el control de las emisiones fugitivas es
especialmente importante.
Las medidas para prevenir y controlar las emisiones de material
particulado incluyen:
Clasificar todos los materiales de alimentacin en funcin
de las posibilidades de reducir el riesgo;
Almacenar los materiales generadores de polvo en
instalaciones o contenedores cerrados y trasladarlos
mediante transportadores neumticos o cerrados. Cubrir
todos los vehculos de transporte;
Reducir la cantidad de materiales transportados y las
distancias del transporte, mediante la planificacin y
diseo eficientes de la planta;
Reducir lo mximo posible el volumen de gases de escape
(por ejemplo, empleando procesos de oxigenacin-fusin);
Disear la operacin continua siempre que sea posible, y
garantizar que los sistemas de control ambiental son
adecuados para optimizar la facilidad y la constancia de
las actividades3
. Utilizar hornos y reactores cerrados con reduccin de
presin, o reequipar los hornos existentes con el mximo
de cierre (por ejemplo, uso de un cuarto orificio en un
3Por ejemplo, las fases de conversin que se emplean en los procesos defusin flash/conversin flash de Outokumpu/Kennecott no requieren latransferencia con cucharas, por lo que se elimina esta fuente de vaporessecundarios.
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horno giratorio elctrico para extraer los gases del proceso
de la manera ms eficiente posible);
Cerrar, contener o utilizar cubiertas para capturar las
emisiones de los recipientes de procesamiento, puntos de
alimentacin y descarga y sistemas de transporte;
Utilizar sistemas que mantengan el cierre o la disposicin
de las cubiertas, por ejemplo, mediante adicin de material
por medio de electrodos, toberas o lanzas; y la
incorporacin de slidas vlvulas rotativas en los sistemas
de alimentacin;
Utilizar controles de rejilla para cambiar automticamente
los puntos de extraccin durante las diferentes fases delproceso, con el fin de concentrar la extraccin en la fuente
de humos y minimizar as el consumo de energa. En
general, la extraccin de humos por el ventilador superior
debe ser el ltimo recurso debido al alto consumo de
energa y la reduccin de la eficiencia de la coleccin de
humos;
Controlar las emisiones de material particulado mediante
precipitadores electrostticos, filtros de bolsa, depuradores
o ciclones adaptados a las caractersticas del flujo de
escape (por ejemplo, teniendo en cuenta la temperatura, el
tamao fraccional del material particulado)4.
4Lo siguiente se ha extrado de la informacin contenida en el documento de laComisin Europea (2001) Mejores tcnicas disponibles para el sector de lametalurgia no frrea: Se emplean mucho los sistemas de filtros textiles en estesector industrial, debido a su elevada eficiencia para el control del materialparticulado fino derivado de las operaciones de fundido. No son aptos paratodas las aplicaciones/situaciones debido a su tendencia a provocar ceguera ysu sensibilidad al fuego. Se emplean cmaras de asentamiento y refrigeracin eincineradores de recuperacin de calor residual antes que la filtracin en bolsaspara reducir el riesgo de incendio, acondicionar las partculas y recuperar elcontenido calrico del gas de escape antes de eliminar el polvo. El precipitadorelectrosttico (PE) tambin se usa ampliamente en la industria, ya que puedeoperar en toda una gama de condiciones de temperatura, presin y carga depolvo. No es especialmente sensible al tamao de las partculas, y recoge elpolvo en condiciones tanto secas como hmedas. Dispone de resistencia a lacorrosin y la abrasin. Sin embargo, el PE no suele alcanzar concentracionesfinales de polvo tan bajas como las que se logran con filtros textiles. Losprecipitadores electrostticos hmedos son necesarios para la limpieza degases hmedos y saturados con un alto contenido de partculas (por ejemplo,los gases de escape procedentes de la produccin de zinc y cobre primarios,que contienen polvo y dixido de azufre, se limpian mediante un depurador unprecipitador electrosttico hmedo). Los precipitadores hmedos tambin seutilizan para recuperar el polvo de alquitrn en los gases residuales de un horno
Realizar un mantenimiento de las cubiertas, conductos y
sistemas de filtrado para asegurarse de que las tasas de
coleccin o extraccin se mantengan al nivel previsto; Cubrir todos los vehculos de transporte y mantener el
equipo de almacenamiento y procesamiento en un lugar
cerrado;
Emplear un programa de riego para minimizar las
emisiones de material particulado a la atmsfera desde los
caminos, las pilas de almacenamiento u otras fuentes de
las instalaciones;
Limpiar y conservar diligentemente las instalaciones y
contar con dispositivos de limpieza de vehculos paraprevenir la migracin de materiales dentro y fuera de las
instalaciones.
Metales
Adems de metales base primarios, los materiales de
alimentacin pueden contener pequeas cantidades de otros
metales (por ejemplo, aluminio, arsnico, antimonio, bismuto,
cadmio, cromo, cobre, estao, germanio, oro, indio, plata,
plomo, mercurio, nquel, selenio, talio y zinc).
Las emisiones de metales en varias formas y compuestos, que
pueden movilizarse como contaminantes en material
particulado, nieblas, humos o lquidos, pueden generarse
durante todas las fases de produccin, entre ellas el
piroprocesado (por ejemplo, durante la sinterizacin, la fusin,
la tostacin y la conversin se generan grandes volmenes de
de coccin electrdica. Con frecuencia se usan depuradores hmedos encascada para eliminar el polvo de los gases de escape ricos en CO procedentesde los hornos elctricos de arco sellado; el gas se utiliza por su alto valorcalrico. Tambin se utilizan para tratar los gases de las mquinas desinterizacin con cinta de acero, en las que el polvo es muy abrasivo pero fcilde humedecer, y el uso de los depuradores posibilita el enfriamiento del gas a lavez que la eliminacin del polvo. Los ciclones no suelen ser adecuados para elcontrol directo de las emisiones de los procesos en este sector. Su eficienciapara recoger polvo fino es demasiado baja para poder filtrar eficazmente lasemisiones de los hornos. La experiencia operativa ha demostrado que nopueden cumplir los niveles actuales sobre control de emisiones. Sin embargo,los ciclones son eficaces para la primera recoleccin, en conjuncin con otrastcnicas, especialmente en los procesos ms grandes en los que pueden variarlas emisiones.
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gas caliente que contiene material particulado y humos
metlicos); el pirorefinado (por ejemplo, durante el horneado y
el traslado de materiales calientes se generan partculas finas yhumos metlicos); electrorefinado (por ejemplo, emisiones de
niebla cida procedentes de las soluciones electrolticas); y
fundido y moldeo (por ejemplo, emisiones de humos metlicos
del manejo de metal fundido y escorias, y las partculas de los
filtros de bolsa). El nivel de impacto de estos metales sobre la
atmsfera depende de su forma, toxicidad y concentracin5.
Las emisiones de metales se controlan mediante la aplicacin
de medidas de control del material particulado.
Mercurio: Se sealan especialmente las emisiones metlicas
generadas en los procesos de fusin y refinado que puedan
contener mercurio. Aunque la mayora de los sistemas de
escape que contienen metales se controlan eficazmente
mediante los mismos controles de depuracin que para el
material particulado, el mercurio seguir en estado vaporoso a
temperatura ambiente y puede atravesar algunos equipos de
control. Es importante enfriar considerablemente el gas de
entrada en el sistema de control del material particulado para
garantizar la captura del mercurio o usar un filtro de carbn
activo para absorber el mercurio6.
Dixido de azufre
El dixido de azufre (SO2) es el producto de la quema de
combustibles fsiles durante la tostacin, sinterizacin, fusin,
conversin o refinado del metal sulfuroso. La concentracin de
SO2en las corrientes de gases de escape es una caracterstica
importante para el manejo de las emisiones de SO2. Con
concentraciones superiores al 5 7 en las corrientes de gas
5Comisin Europea. 2001. Documento de referencia sobre mejores tcnicasdisponibles (BREF) en el sector metalrgico no frreo.6Se ofrece informacin ms detallada sobre las tecnologas y los mtodosempleados para controlar las emisiones de mercurio, adems del manejo desustancias residuales (por ejemplo, cloruro de mercurio o calomelano de lossistemas Boliden/Norzink y Outukumpu de control del mercurio) en ComisinEuropea. 2001. Documento de referencia sobre mejores tcnicas disponibles(BREF) en el sector metalrgico no frreo, pg. 135.
bruto, el SO2 puede transformarse en cido sulfrico. Con
concentraciones ms bajas en la corriente de gases es
necesario el uso de materias primas con cantidades inferioresde azufre, o algn tipo de depuracin para fijar el azufre,
minimizar las emisiones de SO2a la atmsfera y lograr una
concentracin adecuada en el aire ambiente. Los procesos de
fusin con oxgeno reducen el volumen de gases de escape y
aumentan la concentracin de SO2, lo que contribuye a una
mayor eficiencia de la conversin y reduce las emisiones de
contaminantes con menor volumen.
Las medidas para prevenir y controlar las emisiones de dixido
de azufre incluyen lo siguiente:
Procesar (fijar) el azufre para su almacenamiento seguro
y/o uso como producto (por ejemplo, cido sulfrico,
dixido de azufre lquido, fertilizante y azufre elemental);
Considerar tecnologas que reduzcan los volmenes de
gas y aumenten la concentracin de SO27;
Implementar sistemas de control del proceso para
garantizar un funcionamiento coherente;
Instalar procesos de depuracin que eliminen el SO2de las
corrientes con baja concentracin;
Mantener el equipo y los recipientes de procesamiento en
lugares cerrados para prevenir las emisiones fugitivas;
Utilizar el tratamiento previo (por ejemplo, flotacin) para
eliminar el sulfuro no deseado y reducir el azufre en la
alimentacin;
Utilizar combustible (por ejemplo, gas natural en lugar de
fueloil pesado o coque) y materias primas (por ejemplo,
7Se utilizan dos procesos bsicos de fusin: fusin por bao o fusin flash. Elproceso de fusin flash se enriquece con oxgeno para producir una operacinautotrmica (autognica) o casi autotrmica. Los procesos de fusin por baousan generalmente menos aportacin de oxgeno. El uso de oxgeno tambinproduce mayores concentraciones de dixido de azufre que hacen ms eficaz larecuperacin del gas mediante el uso de sistemas de recuperacin de azufre(normalmente la produccin de cido sulfrico o de dixido de azufre lquido).Comisin Europea. 2001. Documento de referencia sobre mejores tcnicasdisponibles (BREF) en el sector metalrgico no frreo.
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materias primas con bajo contenido de azufre) con poco
azufre.
xidos de nitrgeno
Las emisiones de NOx estn relacionadas principalmente con la
quema de combustibles (por ejemplo, el carbn en la fusin y el
gas natural en el pirorefinado). Los NOXse pueden formar a
partir de componentes nitrogenados presentes en el
combustible o los concentrados, o como NOx trmicos. En la
produccin de aluminio, tambin se generan NOX durante la
electrlisis debido a la presencia de nitrgeno en el nodo.
Las medidas para prevenir y controlar las emisiones de xidos
de nitrgeno incluyen lo siguiente:
Minimizar la generacin de NOx mediante el uso de
quemadores de gas y aire de combustin en etapas bajos
en NOxen los hornos de pirorefinado y otros dispositivos
de combustin.
Tratar los gases procedentes de la tostacin para eliminar
los NOx (por ejemplo, mediante un depurador oxidante)
cuando haya una elevada presencia de ellos, con el fin de
mejorar la calidad y la utilidad del cido sulfrico
procedente de los gases de escape con SO2;
La oxicombustin puede reducir la formacin de NOX. Al
usar el enriquecimiento con oxgeno, se debe considerar la
inyeccin de oxgeno en la entrada del quemador si las
altas temperaturas provocadas por el uso de oxgeno puro
en la combustin generan una formacin adicional de NOX.
Dioxinas y furanosSe pueden generar dibenzodioxinas policloradas (PCDD, por
sus siglas en ingls) y dibenzofuranos (PCDF, por sus siglas en
ingls) durante la produccin de metales (por ejemplo,
piroprocesado), especialmente en la produccin a partir de
materias primas secundarias o en procesos que requieran
cloracin. Las impurezas en la chatarra puede generar PCDD/F
durante una combustin incompleta o sntesis de novo8.
Las medidas para prevenir y controlar las dioxinas y los furanos
incluyen lo siguiente:
Cribar la chatarra metlica para eliminar o minimizar la
presencia de materiales orgnicos (por ejemplo, plsticos y
madera) antes de cualquier combustin y/o calentamiento
de la misma;
Implementar procedimientos para la operacin y el
mantenimiento del equipo de combustin para garantizar
su eficiencia en las temperaturas y los tiempos de
residencia previstos, con el fin de asegurar la destruccin
de dioxinas y evitar su reformacin con el enfriamiento de
los gases;
Considerar el uso de carbn activo en un reactor con
solera fija o mvil o mediante su inyeccin en la corriente
de gas, y su eliminacin posterior con filtrado.
Compuestos orgnicos voltiles
Los compuestos orgnicos voltiles (COV) se producen por una
mala combustin o durante operaciones como en desengrase
de los componentes y los procesos de extraccin de solventes,
y la ventilacin de tanques empleados para el almacenamiento
de solventes y combustible. Tambin se pueden emitir COV
durante la fusin y el refinado de metales secundarios, si la
alimentacin incluye materiales orgnicos.
Las medidas recomendadas para prevenir, reducir al mnimo y
controlar las emisiones de COV incluyen:
8La presencia de aceites y otros materiales orgnicos en la chatarra u otrasfuentes de carbn (combustibles parcialmente quemados y reductores, como elcoque), puede generar partculas finas de carbn que reaccionan con loscloruros inorgnicos o los compuestos clorados orgnicos a una temperatura de250 a 500 C para producir dioxinas. Este proceso se conoce como una sntesisde novo y la catalizacin se produce por la presencia de metales como el cobreo el hierro. Comisin Europea. 2001. Documento de referencia sobre mejorestcnicas disponibles (BREF) en el sector metalrgico no frreo.
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Utilizar solventes a base de agua siempre que sea posible,
o al menos solventes txicos adaptados a la aplicacin;
Contener las emisiones (por ejemplo, mediante el uso de
equipos sellados o cubiertas);
Usar mezcladores/estabilizadores con mnimo contacto
con el aire para reducir al mnimo la evaporacin de COV;
Controlar las emisiones de COV mediante
posquemadores, depuradores, biofiltros o bioreactores,
filtros de carbn activado o sistemas de
enfriamiento/condensacin, dependiendo, por ejemplo, de
la composicin de la corriente de gas;
Utilizar la ventilacin posterior de los gases desplazados alvehculo de suministro durante el llenado de tanques de
solvente o combustible, y usar el sellado automtico de las
conexiones de suministro para evitar vertidos.
Niebla cida y arsina
La electroextraccin y otros procesos como la lixiviacin bajo
presin y la produccin de cido sulfrico pueden producir
niebla cida con metales solubles. Tambin se pueden generar
nieblas cidas durante el desmantelamiento de bateras de
plomo-cido. La arsina gaseosa puede ser producto de la
mezcla de ciertos microelementos metlicos con cido (por
ejemplo, durante el proceso de lixiviacin). La niebla cida se
produce debido a las reacciones en las cubas de
electroextraccin, adems de cualquier aireacin o mezcla
agresiva y/o reacciones qumicas en los procesos subsidiarios
y/o en puntos de descarga abiertos en los que se manejan
flujos lquidos.
Las medidas para prevenir y controlar las emisiones de niebla
cida y arsina incluyen lo siguiente:
Hacer un seguimiento de los parmetros de control del
proceso para reducir y/o eliminar las alteraciones de las
condiciones;
Instalar cubiertas en los tanques, manteniendo una capa
adecuada de espuma en la superficie de la solucin
electroltica, y tratar los gases y las nieblas de escapemediante equipo de control (por ejemplo, depuradores);
Usar filtros de chimenea y de vela para controlar las
emisiones de niebla cida en plantas con cido sulfrico;
Recolectar y tratar la niebla cida (por ejemplo, mediante
depuradores hmedos o filtros de niebla) generada en el
proceso de desmantelamiento de bateras.
Monxido de carbono
Algunos procesos pirometalrugicos (por ejemplo, la produccintrmica con carbn de aleaciones de hierro en hornos elctricos
de arco sumergido cerrados) producen un gas de escape rico
en monxido de carbono. La cantidad de CO depende
ampliamente del metal y el proceso de produccin. Las medidas
para controlar y minimizar las emisiones de CO incluyen la
recoleccin y la limpieza del gas rico en CO (por ejemplo,
mediante un depurador hmedo en cascada), y la reutilizacin o
la venta del gas como combustible. El CO tambin puede ser
producto de una combustin incompleta o de la fusin y el
refinado de materias primas secundarias con material orgnico.
El control del CO de estas fuentes es similar al control de los
COV, antes descrito.
Gases de efecto invernadero
Dixido de carbono (CO2): Durante las operaciones de fusin y
refinado se producen cantidades importantes de dixido de
carbono9. Las fuentes principales de CO2 son la fusin de
concentrados, la quema directa de combustibles fsiles para
generar energa o calor, y las emisiones indirectas provocadas
por el uso de combustibles fsiles para generar energa
9El dixido de carbono se forma tambin durante la electrolisis en la produccinde aluminio mediante la reaccin del nodo de carbono con el oxgeno formadopor electrolisis y una reaccin secundaria con el aire. Sin embargo, esta emisines mucho menor que la emisin de CO2procedente de la quema decombustibles fsiles para la generacin de la energa elctrica necesaria para laelectrolisis.
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elctrica para el funcionamiento de las operaciones (por
ejemplo, para la electrlisis en la fusin del aluminio). Otras
contribuciones indirectas a los gases de efecto invernadero eneste sector estn relacionadas con el uso de reactivadores
qumicos que desprenden una cantidad significativa de dichos
gases durante el proceso fuera de las instalaciones. Las
medidas para reducir la generacin de gases de efecto
invernadero son muy similares a las medidas para aumentar la
eficiencia energtica y reducir el consumo de energa, que se
explican en la siguiente seccin sobre consumo y eficiencia
energticos. En lasGuas generales sobre medio ambiente,
salud y seguridad se ofrecen recomendaciones adicionalespara el manejo de los gases de efecto invernadero.
Perfluorocarbonos (slo para el aluminio)10,11: Dos
perfluorocarbonos (PFC), tetrafluorometano (CF4) y
hexafluoroetano (C2F6), se forman durante la fase andica
(desequilibrio temporal de la tasa de alimentacin de materias
primas y la tasa de produccin de aluminio) de la fabricacin del
aluminio y, una vez formados, no pueden eliminarse de la
corriente de aire mediante la tecnologa existente.
Los efectos andicos se producen cuando el contenido de
almina del electrolito cae por debajo del 1-2 por ciento, lo que
provoca la formacin de una pelcula gaseosa sobre el
electrodo. La formacin de una pelcula sobre el nodo provoca
10Entre los seis GEI cuyas emisiones deben reducirse de acuerdo con elProtocolo de Kyoto, dos perfluorocarbonos (PFC), en concreto eltetrafluorometano (CF4) y el hexafluoroetano (C2F6) son un subproducto de lafusin del aluminio. El potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglasen ingls) es una tcnica para medir la contribucin relativa de cada GEI alcalentamiento de la atmsfera. El GWP se calcula en funcin de plazosespecficos (por ejemplo, 200 a 500 aos) y para concentraciones concretas deGEI (por ejemplo, las actuales). Se consideran los efectos tanto directos comoindirectos. Los efectos indirectos incluyen cambios en la composicin qumicade la atmsfera como la formacin de ozono y cambios del vapor de aguaestratosfrico. Se ha asignado un valor de 1 al CO2, que sirve de referenciapara el resto de GEI. El GWP del tetrafluorometano (CF4) es 6.500 superior aldel CO2 (en un plazo de 100 aos), y el del hexfluoroetano (C2F6) es 9.200veces superior al del CO2 (en un plazo de 100 aos). Convencin Marco de lasNaciones Unidas sobre el Cambio Climtico (UNFCCC).11International Aluminio Institute. Greenhouse Gas Protocol: Greenhouse gasemission monitoring and reporting by the aluminum industry, octubre de 2006.Disponible en www.world-aluminio.org/environment/climate/ghg_protocol.pdf
la detencin de la produccin de metal y aumenta el voltaje de
la cuba de 4-5 voltios a 8-50 voltios. La generacin de PFC
depende de la frecuencia y la duracin de los efectosandicos12.
Las medidas para controlar los perfluorocarbonos (y reducir las
emisiones generales de GEI) incluyen lo siguiente13:
Aumentar el uso de aluminio reciclado (el uso de aluminio
reciclado requiere bastante menos energa que la
produccin primaria);
Aumentar la eficiencia de la conversin elctrica;
Reducir los efectos andicos que producen PFS:
o Controlar los efectos andicos mediante el ajuste del
voltaje de la cuba y las adiciones de almina
o Usar una alimentacin puntual y semicontinua de
almina combinada con un control del proceso
Cambiar la tecnologa de reduccin para minimizar el uso
de carbn fsil14.
Consumo y eficiencia energticos: Las instalaciones de fusin y
refinado exigen grandes cantidades de energa, sobre todo de
energa generada por combustibles para el secado, el
calentamiento, la fusin, extraccin de vapores, fundicin y
transporte, y la energa elctrica necesaria para la electrlisis y
el funcionamiento de los servicios / el equipo. Las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad
contienen orientaciones para mejorar la eficiencia energtica.
Las siguientes recomendaciones son especficas para este
sector:
Valorar tecnologas alternativas de fusin y procesamiento
que optimicen el consumo de energa (por ejemplo, la
12Comisin Europea. 2001. Documento de referencia sobre mejores tcnicasdisponibles (BREF) en el sector metalrgico no frreo.13International Aluminum Institute. PFC Emissions: A Decade ofProgress.http://www.world-aluminio.org/environment/climate/index.html14Las tecnologas de desarrollo que no utilizan carbn se encuentran todava enfase de desarrollo piloto.
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fusin flash requiere alrededor de la mitad de energa que
la fusin convencional en altos hornos, y el uso de
aluminio reciclado conlleva habitualmente menos energaque la necesaria para la produccin primaria);
Emplear tcnicas de calentamiento y recuperacin de
energa para maximizar la utilidad de la energa (por
ejemplo, calderas de calor residual, intercambiadores de
calor, motores de vapor)15, por ejemplo para gases
generados en los procesos pirometalrgicos. Las tcnicas
de recuperacin del calor varan entre instalaciones,
aunque pueden incluir el uso de aire rico en oxgeno para
reducir el consumo de energa; uso de calderas de vaporpara capturar los gases calientes generados en la fusin o
la tostacin; y uso del calor generado en los procesos de
fusin y refinado para fundir el material secundario.
Carbonilo de nquel (slo para el nquel)
La produccin de carbonilo de nquel es un paso intermedio en
la produccin de nquel purificado. Dependiendo del proceso,
tambin se pueden formar otros carbonilos como el carbonilo de
cobalto o de hierro. Se deben incinerar los flujos gaseosos ricos
en carbonilos para convertir el carbonilo metlico en xido de
metal bsico y dixido de carbono. Se deben emplear
tecnologas de control para capturar el xido de metal bsico y
el dixido de carbono procedentes de la incineracin de flujos
gaseosos ricos en carbonilo.
Fluoruros (slo para el aluminio)
La principal fuente de fluoruros gaseosos son los cazos durante
la electrolisis. La mayora de los fluoruros gaseosos se
producen en forma de fluoruro de hidrgeno, derivado de la
reaccin del fluoruro de aluminio y la criolita con el hidrgeno.
El control de las emisiones de fluoruros se puede lograr
15Se pueden consultar directrices detalladas sobre la eficiencia energtica en lafusin en Comisin Europea. 2001. Documento de referencia sobre mejorestcnicas disponibles (BREF) en el sector metalrgico no frreo.
mediante la captura de humos. Los humos capturados
(normalmente ms del 98 por ciento del humo generado) se
pueden limpiar mediante inyeccin de almina en el gas deescape para la absorcin del fluoruro, seguida del filtrado con
bolsa (el polvo se devuelve a los cazos) o con depuradores
hmedos (normalmente con una eficiencia superior al 99,5 a
99,9 por ciento).
Alquitrn e hidrocarburos aromticos policclicos(slo para el aluminio)
Se pueden generar alquitrn e hidrocarburos aromticos
policclicos (HAP) (principalmente en las plantas de tostacin
andica). Las medidas para prevenir y controlar estas
emisiones incluyen lo siguiente:
Mejorar la eficiencia de la combustin;
Utilizar otro tipo de nodo;
Eliminar el alquitrn y los PAH mediante depuradores de
almina y filtros textiles;
Usar una pasta andica seca y mantener fra la parte
superior del nodo para reducir las emisiones de HAP.
Preparacin andica (slo para el aluminio)
La electrlisis de la almina en forma de aluminio provoca el
consumo del nodo, durante el cual el oxgeno emitido quema
el carbono. Estos nodos se preparan normalmente en las
instalaciones, en un tostador de nodos donde los materiales
con carbono (incluida la brea) se adhieren a un metal y se
tuestan para aumentar su dureza. La tostacin genera
hidrocarburos voltiles y otros contaminantes como el azufre delas materias primas. Cuando sea posible, el calor generado por
las emisiones de COV podra emplearse para la combustin de
estas sustancias dentro del horno de tostacin. El gas de
escape de la tostacin se debe tratar mediante depuracin o
absorcin, adems del filtrado en plantas con fusin de aluminio
primario, en las que los hidrocarburos se reciclan al proceso de
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produccin. Se pueden utilizar alternativamente
posquemadores y depuradores hmedos, dependiendo de las
instalaciones y el tamao de la produccin.
Aguas residuales
Aguas residuales de procesos industriales
Las principales fuentes de aguas residuales en el sector de la
fusin y el refinado incluyen el agua residual de procesos
hidrometalrgicos (por ejemplo, limpieza del gas de tostacin,
lixiviacin, purificacin y electrlisis); limpieza hmeda de gases
de escape; granulacin de escoria; enfriamiento con agua; y
aguas superficiales / pluviales. Las aguas residuales contienenhabitualmente compuestos metlicos solubles e insolubles,
aceite y material orgnico. El agua de enfriamiento por contacto
directo (por ejemplo, en algunas operaciones de moldeo) puede
contener altos niveles de metales y slidos en suspensin, y
debe canalizarse a travs del sistema de tratamiento de aguas
residuales.
Tratamiento de aguas residuales de procesosindustriales
Las tcnicas para tratar las aguas residuales de procesos
industriales en este sector incluyen la segregacin y el
tratamiento previo de las corrientes de aguas residuales para la
reduccin de los metales pesados mediante precipitacin,
coagulacin y floculacin, etc. Las fases habituales del
tratamiento de aguas residuales incluyen la separacin del
aceite o la flotacin con aire de material disuelto para separar el
aceite y los slidos flotables; filtracin para la separacin de
slidos filtrables; ecualizacin de la corriente y la carga;sedimentacin para la reduccin de los slidos en suspensin
mediante clarificadores; desecado y desecho de residuos en
vertederos designados para residuos peligrosos. Pueden ser
necesarios controles de ingeniera adicionales para i) la
eliminacin avanzada de metales mediante filtracin con
membranas u otras tecnologas de tratamiento fsico/qumico, ii)
eliminacin de materias orgnicas recalcitrantes y halogenadas
mediante carbn activo y oxidacin qumica avanzada, iii)
reduccin de la toxicidad del efluente mediante tecnologaadecuada (como osmosis reversa, intercambio de iones, carbn
activo, etc.).
Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad se ocupan de la gestin de las aguas residuales
industriales y presentan ejemplos de estrategias de tratamiento.
Las instalaciones industriales deben cumplir los valores
orientativos para el vertido de aguas residuales, mediante el
uso de estas tecnologas y las buenas prcticas para la gestin
de aguas residuales, como se indica en el cuadro relevante de
la seccin 2 de este documento.
Otras corrientes de aguas residuales y consumo deagua
Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad ofrecen orientacin sobre la gestin de aguas
residuales no contaminadas de los servicios, aguas pluviales no
contaminadas y aguas de alcantarillado. Los sistemas de
enfriamiento con agua sin contacto en el sector de la fusin y el
refinado puede canalizarse directamente o recircularse
mediante el uso de torres de enfriamiento evaporantes. Las
aguas del sistema de canalizacin directa se vierten
habitualmente en las aguas superficiales despus de
considerar/reducir adecuadamente los efectos de la
temperatura en las aguas receptoras. Las aguas pluviales
pueden contaminarse por el contacto con material apilado y la
deposicin superficial de contaminantes en el aire. Las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridadofrecen
orientaciones para el manejo de las aguas pluviales. Las
corrientes contaminadas deben canalizarse al sistema de
tratamiento de las aguas residuales de los procesos
industriales. En las Guas generales sobre medio ambiente,
salud y seguridadse ofrecen recomendaciones para reducir el
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consumo de agua, especialmente cuando pueda tratarse de un
recurso natural limitado.
Materiales peligrosos
En el sector de la fusin y el refinado se utilizan una serie de
cidos, lcalis y reactivos qumicos (en la lixiviacin y la
precipitacin de metales, y en los sistemas de control de la
contaminacin); y gases emitidos en el proceso (por ejemplo,
oxgeno, dixido de carbono, argn, nitrgeno, cloro, hidrgeno,
entre otros). Las Guas generales sobre medio ambiente,
salud y seguridad ofrecen directrices sobre el
almacenamiento, el transporte y el uso seguro de materialespeligrosos.
Residuos y desechos
Las fuentes de residuos y desechos peligrosos y no peligrosos
en el sector de la fusin y el refinado incluyen las escorias, las
espumas y las matas de los procesos pirometalgicos;
revestimientos y refractantes gastados de los hornos; desecho
de los sistemas de depuracin (por ejemplo, polvo de gases de
escape, lodos, y material de filtrado gastado); lodos del
tratamiento de aguas residuales (por ejemplo, de los sistemas
de depurado hmedo y el tratamiento de aguas residuales del
proceso, que pueden contener yeso [CaSO4] e hidrxidos y
sulfuros metlicos); y lodos de las actividades de lixiviacin,
purificacin y electrlisis.
Se deben maximizar las oportunidades de reciclar los
subproductos y el desecho de las actividades de fusin y
refinado16de vuelta al proceso (por ejemplo, espumas, matas,
revestimientos de cazos y hornos, material de limpieza). Se
debe procesar la gran cantidad de escoria generada en la fase
de fusin (por ejemplo, extraccin de humos para recuperar los
metales residuales) para producir un material inerte granulado
16Se puede obtener orientacin detallada sobre oportunidades para laminimizacin, la reutilizacin y el reciclaje en Comisin Europea. 2001.Documento de referencia sobre mejores tcnicas disponibles (BREF) en elsector metalrgico no frreo.
que se puede comercializar para uso industrial, en la fabricacin
de cemento o los productos de aislamiento. El desecho de los
sistemas de depurado y el lodo de la lixiviacin y el tratamientode aguas residuales se puede reciclar en las fases de
piroprocesamiento, dependiendo del nivel de integracin de
procesos en las instalaciones. El lodo de los nodos y del fondo
de los tanques se puede reciclar para recuperar los metales
residuales. Las Guas generales sobre medio ambiente,
salud y seguridadofrecen orientaciones para el manejo y el
desecho seguros de residuos industriales peligrosos y no
peligrosos. A continuacin se aborda la generacin y el manejo
de algunos desechos especficos del sector de la fusin y elrefinado de metales no ferrosos.
Ctodos gastados (slo para el aluminio)
Los ctodos gastados, tambin conocidos como revestimientos
gastados de los cazos, son la principal fuente de desechos en
la fabricacin de aluminio primario. Un ctodo gastado consiste
en una porcin de carbono del ctodo de la cuba de electrlisis,
y el metal refractario que consiste en varios tipos de material
aislante. El revestimiento gastado contiene fluoruro y cianurosoluble, y puede producir un lixiviado alcalino con el contacto
con el agua. Se deben tratar y reutilizar los revestimientos (por
ejemplo, en hornos pirometalrgicos, en la produccin de
criolita, en la industria del cemento o como fuente de
combustible) siempre que sea posible, o deshacerse de ellos de
acuerdo con las directrices sobre manejo de residuos peligrosos
de las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad.
Barro rojo (slo para el aluminio)
En la extraccin de aluminio de la bauxita se genera barro rojo,
que es una sustancia alcalina que requiere un almacenamiento
controlado, normalmente en estanques sellados (revestidos),
para reducir al mnimo las posibilidades de contaminacin de
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las aguas superficiales y subterrneas. El exceso de agua del
barro se devuelve al proceso.
Ruido
Las operaciones de fusin y refinado son inherentemente
ruidosas debido a la gran cantidad de equipo mecnico,
vehculos de transporte, actividades fsicas y consumo de
energa, especialmente por los hornos y el vapor. Las fuentes
ms importantes de ruidos son el transporte y el manejo de
materias primas y productos; los procesos de produccin
relacionados con las operaciones de pirometalurgia, trituracin
y fresado; el uso de bombas y ventiladores; la ventilacin delvapor y la existencia de sistemas de alarma no asistidos. Las
Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad
ofrecen orientaciones para la gestin del ruido.
1.2 Higiene y seguridad ocupacional
Las cuestiones sobre higiene y seguridad en el trabajo se
deben considerar parte de un estudio integral de los peligros o
riesgos, por ejemplo, un estudio de identificacin de riesgos
[HAZID, por sus siglas en ingls], un estudio de peligros y
operatividad [HAZOP, por sus siglas en ingls], y otros estudios
de evaluacin de riesgos. Los resultados deben usarse para la
planificacin de la gestin de la higiene y la seguridad, en el
diseo de la instalacin y en los sistemas de seguros trabajo, y
en la elaboracin y comunicacin de procedimientos de trabajo
seguros.
Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad ofrecen medidas generales para el diseo de lainstalacin, el funcionamiento y el seguimiento con el fin de
gestionar los principales riesgos para la higiene y la seguridad
ocupacional. Tambin se ofrecen directrices generales relativas
a las actividades de construccin y desmantelamiento, junto con
las orientaciones sobre higiene y seguridad, el equipo de
proteccin personal y la gestin de riesgos fsicos, qumicos,
biolgicos y radiolgicos comunes a todas las industrias.
Otras cuestiones relacionadas con la higiene y la seguridad en
el trabajo en las operaciones de fusin y refinado incluyen:
Exposicin a sustancias qumicas
Riesgos de origen fsico
Ruido
Radiacin
Acceso a espacios cerrados
Exposicin a sustancias qumicasEn el sector de la fusin y el refinado se utilizan una serie de
materiales peligrosos que incluyen cidos, lcalis y reactivos
qumicos (por ejemplo, en la lixiviacin y precipitacin de
metales, y para los sistemas de control de la contaminacin); y
gases emitidos en el proceso (por ejemplo, oxgeno, dixido de
carbono, argn, nitrgeno, cloro, hidrgeno, entre otros). Los
trabajadores pueden estar expuestos a los materiales
peligrosos contenidos en polvos, vapores, gases, nieblas y
humos orgnicos e inorgnicos, emitidos como parte de las
operaciones y/o actividades humanas en todas las fases de
produccin y mantenimiento.
Los materiales peligrosos inorgnicos consisten habitualmente
en metales bsicos solubles e insolubles (por ejemplo, nquel,
cobre, y pequeos restos contaminantes de arsnico,
antimonio, talio, mercurio y cadmio, entre otros). Los pequeos
restos contaminantes y los metales correspondientes dependen
de la naturaleza de la mena procesada y el proceso especfico
que se utilice. Se puede producir una exposicin a nieblas
cidas durante la lixiviacin y/o el electrorefinado. La exposicin
a materiales orgnicos puede incluir dioxinas y furanos,
solventes orgnicos residuales usados como reactivos, e
hidrocarburos aromticos policclicos en el humo de brea y el
polvo (en plantas de electrodos de carbono y los procesos de
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reduccin del aluminio en cubas). La exposicin a gases puede
incluir dixido de azufre, amonaco, monxido de carbono,
oxgeno, arsina, cloro y fluoruro, entre otros. Algunos gasespueden ser de naturaleza metlica como el cobalto, el hierro y
los carbonilos de nquel.
Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad ofrecen orientaciones sobre la exposicin a
sustancias qumicas y otros materiales peligrosos, lo que
incluye el uso de equipo de proteccin personal. Adems se
recomiendan las siguientes medidas para prevenir, minimizar y
controlar los riesgos de exposicin a sustancias qumicas:
Cerrar y aislar las posibles fuentes de emisiones al aire en
la medida en que sea prctico;
Hacer un seguimiento continuo en las reas en las que
puedan producirse riesgos repentinos e imprevistos (por
ejemplo, cuando pueda producirse una emisin de arsina o
cianuro de hidrgeno);
Controlar la exposicin de los trabajadores mediante
dispositivos de muestreo de la higiene en el trabajo;
Ofrecer formacin y fomentar la buena higiene personal, y
prohibir fumar y comer en el lugar de trabajo;
Automatizar los procesos y el manejo de materiales en la
medida en que sea prctico y disponer de espacios
cerrados para los operadores;
Disponer de ventilacin de escape local para limitar la
exposicin, por ejemplo, a las nieblas de dixido de azufre,
monxido de carbono y cido sulfrico.
Riesgos de origen fsico
Los peligros de origen fsico, lo que incluye la exposicin al
calor de los hornos y el metal fundido y el estrs ergonmico,
pueden provocar lesiones fsicas relacionadas con la operacin
de equipos, quemaduras y explosiones asociadas con el trabajo
con metales calientes (por ejemplo, durante las actividades de
piroprocesamiento), cidos, custicos, solventes, soluciones
lixiviadas y soluciones empleadas en el electrorefinado. Las
Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad ofrecen orientaciones sobre la gestin de riesgos de origen
fsico. Adems, se recomiendan las siguientes medidas para
prevenir, minimizar y controlar las posibles enfermedades
provocadas por el calor:
Usar pantallas y cortinas de agua frente a los hornos;
Disponer de enfriamiento puntual cuando sea necesario;
Instalar cabinas cerradas de aire condicionado para los
operadores;
Contar con uniformes a prueba de calor y enfriados con
aire;
Permitir un tiempo suficiente para aclimatarse a los
ambientes calientes, disponer de descansos en las zonas
fras y un suministro adecuado de bebidas para hidratarse
con frecuencia.
Ruido
El personal encargado de la fusin y el refinado puede estarexpuesto a altos niveles de ruido procedente del equipo pesado
y los hornos. Dado que no se pueden prevenir la mayora de
estos ruidos, las medidas de control deben incluir el uso de
proteccin para los odos para el personal expuesto al ruido y la
implementacin de programas de rotacin en el puesto de
trabajo para reducir la exposicin acumulada. Las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridadofrecen
recomendaciones adicionales sobre la gestin del ruido en el
trabajo.
Radiacin
La exposicin a la radiacin en el trabajo puede ocurrir como
consecuencia de la generacin de radiaciones en algunos
equipos del proceso (por ejemplo, cubas de carga y monitores
particulados) y el equipo de laboratorio. Las Guas generales
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sobre medio ambiente, salud y seguridad ofrecen
recomendaciones sobre la gestin de la exposicin a
radiaciones.
Espacios cerrados
En una instalacin de fusin y refinado hay equipo y situaciones
que requieren el acceso a espacios cerrados. Dichas
instalaciones deben desarrollar e implementar procedimientos
para el acceso a espacios cerrados como se describe en las
Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad.
Campos elctricos y magnticos
Los campos electromagnticos (CEM) consisten en lneas
invisibles de fuerza emitidas o que rodean cualquier dispositivo
elctrico. Los campos elctricos son el resultado del voltaje y el
aumento de la fuerza con los incrementos de voltaje. Los
campos magnticos son consecuencia del flujo de corriente
elctrica y el incremento de la fuerza conforme aumenta la
corriente. Los campos elctricos estn protegidos por
materiales que conducen la electricidad y otros materiales,
como los rboles o los materiales de construccin. Los campos
magnticos atraviesan la mayora de los materiales y son
difciles de detener. Los campos tanto elctricos como
magnticos disminuyen rpidamente con la distancia. La
energa suministrada a las cubas de reduccin electroltica es
corriente directa, y los campos electromagnticos generados en
las salas de cubas son principalmente de tipo esttico o de
campo permanente. Dichos campos, a diferencia de los campos
electromagnticos de baja frecuencia, son incluso ms difciles
de mostrar para ejercer efectos biolgicos consistentes oreproducibles. Los niveles de flujo de los campos magnticos
en las salas de cubas suelen estar por debajo de los lmites
establecidos para los campos magneto estticos, con
frecuencia sub radio o electrostticos. La exposicin a campos
electromagnticos de frecuencia ultra baja puede producirse en
las plantas de reduccin, especialmente cuando estn
adyacentes a las salas de rectificacin. Los niveles de flujo
hallados en las salas de cubas son mnimos o estn por debajo
de las normas actuales17
. La exposicin a CEM tambin puedeoriginarse en los hornos de arco elctrico y otros equipos
elctricos18.
1.3 Salud en la comunidad
Las instalaciones de fusin y refinado son importantes emisores
de contaminantes, lo que puede producir riesgos para la higiene
y la seguridad en las comunidades cercanas. Un riesgo
importante es la contaminacin acumulada de tierras y zonas
residenciales en la comunidad con metal particulado fino, y la
consiguiente exposicin de los residentes y el ecosistema del
alrededor a riesgos para la salud. La deposicin de metales (por
ejemplo, cadmio, cobre, plomo, zinc y magnesio) y otros
contaminantes tambin puede afectar a las cosechas y el
ganado y la calidad de los productos agrcolas de las tierras
cercanas. Los controles de las emisiones descritos en la
seccin 1.1 pueden minimizar dichos impactos.
Las instalaciones de fusin y refinado deben desarrollar ymantener un programa integral sobre medio ambiente, higiene y
seguridad mediante un proceso cooperativo que involucre a
todas las partes interesadas, lo que incluye a los residentes en
la comunidad. El programa debe incluir los siguientes
componentes:
Educacin y concienciacin en las comunidades con
respecto a los riesgos para la salud de las operaciones de
fusin Evaluacin bsica del estado de la salud, cuando sea
necesario
17Organizacin Internacional del Trabajo, Enciclopedia sobre salud y seguridaden el trabajo, Cuarta Edicin, Volumen 3, Parte XIII, Captulo 82. Disponible enhttp://www.ilo.org/public/spanish/region/ampro/cinterfor/sid/servicio/enciclop/.18Las personas que utilicen marcapasos cardacos no deben participar en lasoperaciones de reduccin debido al riesgo de arritmias provocadas por elcampo magntico.
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Investigacin de problemas de legado de lugares
contaminados, incluidas las estrategias de evaluacin y
remediacin Desarrollo de un plan de respuesta y preparacin para
emergencias, con la participacin de las comunidades
afectadas y las agencias reglamentarias competentes;
Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad ofrecen orientacin adicional sobre estas y
otras cuestiones relacionadas con la higiene y la seguridad
en la comunidad.
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2.0 Indicadores y seguimientodel desempeo
2.1 Medio ambiente
Gua sobre emisiones y efluentes
En los Cuadros 1 y 2 se presentan las guas sobre emisiones y
efluentes para los proyectos de fusin y refinado. Las
cantidades correspondientes a las emisiones y efluentes de los
procesos industriales en este sector son indicativas de las
prcticas internacionales recomendadas para la industria,
reflejadas en las normas correspondientes de los pases que
cuentan con marcos normativos reconocidos. Dichas
cantidades pueden alcanzarse en condiciones normales de
funcionamiento de instalaciones adecuadamente diseadas y
utilizadas mediante la aplicacin de las tcnicas de prevencin
y control de la contaminacin que se han analizado en las
secciones anteriores de este documento. Estos niveles se
deben lograr, sin dilucin, al menos el 95% del tiempo que
opera la planta o unidad, calculado como proporcin de las
horas de operacin anuales. El incumplimiento de estos niveles
debido a las condiciones de determinados proyectos locales se
debe justificar en la evaluacin ambiental correspondiente.
Las guas sobre emisiones son aplicables a las emisiones
procedentes de la combustin. Las guas sobre emisiones
procedentes de la combustin relacionadas con centrales de
generacin de vapor y energa a partir de fuentes con una
capacidad igual o inferior a 50 MW se analizan en las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad, y las
guas sobre emisiones procedentes de centrales de mayor
capacidad se analizan en las Guas generales sobre medio
ambiente, salud y seguridad para centrales trmicas.En las
Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad
se proporciona orientacin acerca de consideraciones
ambientales basadas en la carga total de emisiones.
Las guas sobre efluentes se aplican a los vertidos directos de
efluentes tratados a aguas superficiales de uso general. Los
niveles de vertido especficos del emplazamiento pueden
establecerse basndose en la disponibilidad y condiciones de
los sistemas de tratamiento y recoleccin de aguas de
alcantarillado pblico o, si se vierten directamente a las aguas
superficiales, basndose en la clasificacin del uso del agua
receptora que se describe en las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridad. Estos niveles se deben
lograr, sin dilucin, al menos el 95% del tiempo que opera la
planta o unidad, calculado como proporcin de las horas de
operacin anuales. El incumplimiento de estos niveles debido a
las condiciones de determinados proyectos locales se debe
justificar en la evaluacin ambiental correspondiente.
Uso de recursos
En el cuadro 3 se ofrece un ejemplo del consumo de energa y
agua en ciertos procesos del sector de la fusin y el refinado,
que pueden considerarse indicativos de la eficiencia del sector y
se pueden emplear para seguir los cambios de desempeo en
el tiempo.
Seguimiento ambiental
Se llevarn a cabo programas de seguimiento ambiental para
este sector en todas aquellas actividades identificadas por su
potencial impacto significativo en el medio ambiente, durante
las operaciones normales y en condiciones alteradas. Las
actividades de seguimiento ambiental se basarn en
indicadores directos e indirectos de emisiones, efluentes y uso
de recursos aplicables al proyecto concreto.
La frecuencia del seguimiento debera permitir obtener datos
representativos sobre los parmetros objeto del seguimiento. El
seguimiento deber recaer en individuos capacitados, quienes
debern aplicar los procedimientos de seguimiento y registro y
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Cuadro 2. Niveles de efluentes de la fus in y el refinadode nquel, cobre, plomo, zinc y aluminio
ContaminanteTipo defusin
UnidadesValor de
referencia
pH Todas S.U. 6 - 9
Slidos suspendidostotales
Todas mg/l 20
COD Todas mg/l 50Fluoruro Aluminio mg/l 5Hidrocarburos Aluminio mg/l 5
Aluminio Aluminio mg/l 0,2
Cobre (Cu) Cobre mg/l 0,1Plomo (Pb)
Cobre, Plomoy Zinc
mg/l 0,1Arsnico (As)
Cobre, Plomoy Zinc
mg/l 0,05Nquel (Ni) Nquel, Cobre mg/l 0,1Cadmio (Cd)
Cobre, Plomoy Zinc
mg/l 0,05Zinc (Zn)
Cobre, Plomo& Zinc mg/l 0,2
Mercurio (Hg) Todas mg/l 0,01Aumento de latemperatura
Todas C < 3a
Toxicidad A determinar caso por casoFuente: Basado en parte en UE BREF para el sector metalrgico no frreoaAl borde de una zona de mezcla cientficamente establecida que toma encuenta la calidad del agua ambiente, el uso del agua receptora, los receptorespotenciales y la capacidades de asimilacin
Cuadro 3. Consumo de energa y aguaTipo de instalaci n Uso de energa (GJ/t)a
CobreProduccin de concentrado 14 20
CobreElectrorefinado 1,1 1,4
Produccin de almina 8 13,5
AluminioProduccin primaria(electrlisis, incluida la produccinandica)
53 61
PlomoHorno de cuba, primario 6,8 10,3b
PlomoHorno de cuba, secundario 4,4 5,5b
PlomoHorno rotativo, secundario, consistema CX y produccin de Na2SO4
4,0 4,7b
PlomoQSL 2,3 3,5b
PlomoKivcet 4,9b
PlomoHorno rotativo con lanza 4,0 4,4b
ZincElectrlisis 15
ZincHorno de fusin imperial ydestilacin New Jersey
44b
ZincCrisol Waelz 26b,c
ZincExtraccin de vapor de escoria 7,7b,d
NquelMata de metales sulfurosos quecontengan 4 15% Ni
25 65
Nquel--refinado 17 - 20
Tipo de instalaci n Uso de agua (kg/t)
Produccin de almina 1000 6000
AluminioProduccin primaria(electrlisis, incluida la produccinandica)
200 - 12000
Fuente: UE BREF para el sector metalrgico no frreoNotas:a Gigajulios (109Julios) por tonelada
b Calculado en funcin de las cantidades de coque, carbn, gas natural yenerga elctrica y los valores calricos tpicos de los hidrocarburantesc Por tonelada de xido Waelz lixiviadod Por tonelada de escoria
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2.2 Higiene y seguridad ocupacional
Guas sobre hig iene y seguridad ocupacional
Para evaluar el desempeo en materia de higiene y seguridad
en el trabajo deben utilizarse las guas sobre la materia que se
publican en el mbito internacional, entre ellas: guas sobre la
concentracin mxima admisible de exposicin profesional
(TLV) y los ndices biolgicos de exposicin (BEIs)
publicados por la American Conference of Governmental
Industrial Hygienists (ACGIH)19, la Gua de bolsillo sobre riesgos
qumicos publicada por el Instituto Nacional de Higiene y
Seguridad en el Trabajo de los Estados Unidos (NIOSH)20, los
lmites permisibles de exposicin publicados por la
Administracin de Seguridad e Higiene en el Trabajo de los
Estados Unidos (OSHA)21, los valores lmite indicativos de
exposicin profesional publicados por los Estados miembros de
la Unin Europea22u otras fuentes similares.
Tasas de accidentes y letalidad
Deben adoptarse medidas para reducir a cero el nmero de
accidentes entre los trabajadores del proyecto (ya sean
empleados directos o personal subcontratado), especialmente
los accidentes que pueden causar la prdida de horas de
trabajo, diversos niveles de discapacidad e incluso la muerte.
Como punto de referencia para evaluar las tasas del proyecto
puede utilizarse el desempeo de instalaciones en este sector
en pases desarrollados, que se obtiene consultando las fuentes
publicadas (por ejemplo, a travs de la Oficina de Estadsticas
Laborales de los Estados Unidos y el Comit Ejecutivo de Salud
y Seguridad del Reino Unido)23
.
Seguimiento de la higiene y la seguridad en el trabajo
19 Disponibles en: http://www.acgih.org/TLV/y http://www.acgih.org/store/.20 Disponible en: http://www.cdc.gov/niosh/npg/.21 Disponibles en: http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?
p_table=STANDARDS&p_id=9992.22 Disponibles en: http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/.23 Disponibles en: http://www.bls.gov/iif/ y http://www.hse.gov.uk/statistics/
index.htm.
Es preciso realizar un seguimiento de los riesgos que pueden
correr los trabajadores en el entorno laboral del proyecto
concreto. Las actividades de seguimiento deben ser diseadasy realizadas por profesionales acreditados24como parte de un
programa de seguimiento de la higiene y la seguridad en el
trabajo. En las instalaciones, adems, debe llevarse un registro
de los accidentes y enfermedades laborales, as como de los
sucesos y accidentes peligrosos. Las guas generales sobre
MASScontienen orientaciones adicionales sobre los programas
de seguimiento de la higiene y la seguridad en el trabajo.
24 Los profesionales acreditados pueden incluir a higienistas industrialescertificados, higienistas ocupacionales diplomados o profesionales de laseguridad certificados o su equivalente.
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Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria
Fusin y refinado de metales baseLas fases del proceso de fusin y refinado de metales base
(cobre, plomo/zinc y nquel)25son similares y se muestran en la
grfica A.1. El proceso de fusin del aluminio se describe
posteriormente en este anexo. Dependiendo del grado y el tipo
de mena (por ejemplo, mena con azufre o laterita) se pueden
recuperar ciertos metales residuales, como oro, plata, cadmio,
arsnico, selenio, etc., como productos derivados:
Tratamiento p revioEl tratamiento previo consiste en la concentracin de la mena
mediante molturacin y secado de los concentrados fluidizados,
y la seleccin/separacin de chatarras para obtener una materia
prima adecuada para el procesamiento adicional.
Tostacin
La tostacin es un proceso pirometalrgico en el que se
calienta/seca y oxida el material concentrado para obtener un
contenido sulfuroso que se considera ptimo para la fusin. Latostacin incompleta sirve para preparar los sulfuros de cobre y
nquel para la fusin de matas, mientras que la tostacin
completa elimina el azufre y se utiliza en la produccin de xido
de metal para 1) reduccin por carbono o monxido de carbono
o 2) lixiviacin en cido sulfrico seguida de electroextraccin.
Cuando es eficaz en funcin de los costos, se recupera el
dixido de azufre emitido durante la tostacin como cido
sulfrico o dixido de azufre licuado, o se elimina el dixido de
azufre mediante el tratamiento de los gases de escape.
Fusin
La fusin produce metales fundidos y se emplea para separar
los metales valiosos de los menos valiosos y las impurezas
25Environment Canada Environmental Code of Practice, CanadianEnvironmental Protection Act. Base Metals Smelters and Refineries.
mediante un proceso denominado fundicin. El metal
concentrado procedente de la tostacin se agrega al hornojunto con fundentes, combustible y oxgeno. La combustin y la
oxidacin se producen en el horno y provocan la fundicin y la
separacin parcial de los metales. El resultado de la fusin es la
concentracin de metales en forma de mata fundida (cobre,
nquel, zinc) o bulln (plomo). La mata se puede moldear o se
puede dejar enfriar antes de continuar el proceso. Los gases
de escape del proceso se capturan en los conductos del horno
o las cubiertas superiores y se trata para eliminar el dixido de
azufre, la materia particulada, los humos, etc. La escoria de la
fusin se trata normalmente para recuperar los metales valiosos
residuales.
Conversin
La conversin se utiliza para eliminar el azufre y el hierro
residual en la mata de cobre y nquel. La chatarra de alto grado
tambin se puede procesar en convertidores. Los gases del
proceso se enfran y se eliminan las partculas mediante
dispositivos de limpieza. Se emplean convertidores tanto de lote
como continuos; los convertidores continuos permiten una
mejor captura de los gases emitidos en el proceso y el uso de
oxgeno en lugar de aire, lo que genera una alta concentracin
de dixido de azufre que puede capturarse para producir cido
sulfrico26. La mata (sulfuros de cobre-hierro) procedente de la
fusin se carga en los convertidores en los que el material
molturado se oxide gracias a la presencia de aire para eliminar
las impurezas de hierro y azufre (en forma de escoria del
convertidor). Los xidos forman una escoria que se despuma.
La escoria con altas concentraciones de cobre/nquel generada
durante el proceso de conversin se vuelve a fusionar para
recuperar el cobre y el nquel. Se pueden procesar las escorias
26Los metales relativamente voltiles como el zinc y el plomo tambin puedenrecuperarse del gas de escape.
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en un horno elctrico antes de descartar la recuperacin del
nquel.
Refinado a fuego o andico
El refinado a fuego se utiliza para eliminar las impurezas y
reducir los niveles de azufre y oxgeno en el cobre negro antes
de moldearlo o electrorefinarlo. El cobre negro se vuelve a
refinar para obtener cobre refinado o cobre andico (99,5% de
pureza), que se utilizan en el subsiguiente electrorefinado. El
cobre negro fundido se introduce en un horno de refinado a
fuego, en el que se puede agregar fundente, y se ventila la
mezcla fundida para eliminar el azufre residual. La ventilacingenera oxgeno residual, que se elimina mediante la adicin de
gas natural, propano, amonaco o lea. El cobre refinado a
fuego se moldea en forma de nodos para su refinado adicional
mediante procesos electrolticos o se moldea en diferentes
formatos para su venta.
Electrorefinado
El electrorefinado se emplea en el refinado de cobre, nquel y
plomo con el fin de obtener una forma purificada del metal a
partir de un metal menos puro. Se utiliza una cuba electroltica,
en la que el metal forma un nodo, para disolver el metal en un
electrolito cido y acuoso o sales fundentes. El metal puro se
recubre mediante galvanoplastia o se coloca sobre placas de
arranque que actan como ctodos. Las impurezas metlicas
se disuelven en el electrolito o se precipitan y forman
normalmente un lodo. Los barros andicos generados en el
proceso contienen metales preciosos que se recuperan
posteriormente. Los depsitos catdicos se moldean condiferentes formatos. Las soluciones electrolticas impuras se
purifican para eliminar las impurezas no deseadas y reciclarlas
en el proceso de electrorefinado. Las impurezas extradas se
vuelven a procesar para recuperar metales valiosos.
Refinado de carbonilo
El refinado de carbonilo sirve para refinar el xido de nquel
bruto. Se agrega monxido de carbono al xido de nquel brutoy se forma carbonilo de nquel bajo presin elevada. El
carbonilo de nquel es altamente voltil y se separa por lo tanto
de las impurezas slidas y se recupera del flujo de gas de
escape. Al aumentar el calor se desprende monxido de
carbono y se produce polvo o grnulos de nquel. En el proceso
se recicla el monxido de carbono emitido.
Lixiviacin
La lixiviacin, que se produce antes del refinado y laelectroextraccin, conlleva la disolucin del metal procedente
de menas/concentrados en cido o solvente. El metal lixiviado
se encuentra generalmente en forma oxida. Las menas
sulfurosas se lixivian con menos frecuencia porque exigen
condiciones favorables para la oxidacin. La solucin
resultante, conocida como solucin cargada de lixiviacin se
procesa mediante la extraccin con solventes y se purifica
antes de la electroextraccin y el refinado.
ElectroextraccinLa electroextraccin se usa para refinar el cobre y el nquel y
consiste en la recuperacin de metales disueltos en la solucin
cargada durante la lixiviacin. La solucin electroltica
purificada del proceso de lixiviacin se introduce en cubas con
nodos inertes y ctodos de arranque. Los iones metlicos
disueltos se depositan en el ctodo como consecuencia de la
aplicacin de corriente elctrica a la cuba. La electroextraccin
genera oxgeno, niebla cida y desechos de electrolitos (que se
vuelven a lixiviar para su reutilizacin). Los ctodos secomercializan y el metal se arranca y moldea.
Moldeo
En el proceso de moldeo, el metal se funde y pasa por un horno
de retencin y un moldeador en el que se producen diferentes
formatos de metal. El moldeo puede ser continuo o
estacionario. En el moldeo estacionario se usa una rueda con
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una serie de moldes que se enfran mediante chorros de agua.
El moldeo continuo se emplea para la produccin de cable. Los
tubos se extrusionan a partir de palanquillas calentadas. Las
planchas y las barras de metal se producen a partir de placas y
tortas precalent
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