Recuperación del Cromo y su uso en curtiembres

RECUPERACIÓN DE CROMO Y SU REUSO EN CURTIEMBRES


FUNDAMENTACIÓN DEL PROYECTO

• Para la recuperación de cromo de los baños agotados se realizaron diferentes ensayos que comprendieron intercambio iónico y precipitación.

• En función de los resultados obtenidos se optó por la recuperación de cromo por precipitación, debido a que los ensayos realizados utilizando hidróxido de calcio, urea e hidróxido de sodio dieron recuperaciones entre 98 a 99%.

Jeyshon Zevallos Gómez

Complejos de cromo (III)


DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

• El proceso de curtición considera la transformación de la piel, en otra materia que no se descomponga por efecto de la incorporación de cromo en la estructura de la piel.

• Los cueros curtidos al cromo que contienen porcentajes elevados de oxido de cromo.

Diseño y evaluación de Procesos


CONTEXTO DEL PROYECTO Y RESTRICCIONES

Debido a la gran cantidad emitida de cromo, perdida de dinero por esta razón y a la vez un impacto ambiental es que se viene desarrollando o se propone la recuperacion del cromo para reusarla .

Existen dos opciones para recuperar y reutilizar elcromo proveniente de los baños agotados o residuales:

Precipitación del cromo con un álcali y su posterior redisolución con ácido sulfúrico para su eutilización después de un correspondiente acondicionamiento.

Reciclado de los baños residuales para subsiguientes curtidos.



OBJETIVOS

• Tener un ahorro económico a largo tiempo

• Lograr disminuir el impacto ambiental provocado por la eliminación de este elemento (cromo).

• Obtener y desarrollar pequeñas curtiembres curtido de alto rendimiento

• Recuperar el cromo nos dara básicamente una ganancia debido a la reutilización que le daremos en el proceso de la curtiembre



JUSTIFICACION

Criterios ambientales

Criterios técnicos

Criterios económicos

Menor riesgo en la manipulación de insumos

Insumos de fácil manipulación; Insumos y equipos de bajo Costo

Menor cantidad de residuos Uso de menor cantidad de insumos por producto recuperado

Bajos costos relativos de inversión y operación

Reciclado y reuso de productos o residuos

Que se requiera el menor número de personal.

Menor impacto ambiental es mayor obtencion de cromo

Que se requiera el menor tiempo para su desarrollo

Equipos que se pueden encontrar en el mercado y fácil manipulación;

Procesos y operaciones que en lo posible no sean ajenos a los que se utiliza en una curtiembre

Jeyshon Zevallos Gomez


El proceso productivo de la cadena de cuero se divide en cuatro grandes actividades que son:

producción de cuero crudo

Curtiembre

Marroquinería

calzado.



Materias primas e insumos

Piel de animales

Solución de cloruro sódico

polvo blanqueador, fluoruro sódico

cloro en el agua, lechada de cal

sales estabilizadoras, como sulfato

amónico o cloruro amónico

acido sulfúrico, solución coloidal

de sulfato de cromo

disolventes, plastificantes, aglutinantes y

pigmentos.



Alternativas tecnológicasConservación

de pieles a bajas

temperaturas

Sustitución en el pelambre del

sulfuro por tioles, derivados de

aminas o enzimas

Piquelados con bajo contenido

de sal y sin ácidos

Proceso de alto agotamiento del

cromo por la incorporación de

polímeros

Curtición orgánica con

resinas poliméricas



Maquinaria y equipo

Máquinas de curtiduría para descarnar y rascar

Máquinas para pelar y quitar las raices de los pelos y sales de cal antes de curtir

Máquinas de curtiduría para escurrir y cepillar en húmedo

Máquinas de curtiduría para abrir venas

Máquinas apiladoras de pieles para curtiduría

Máquinas de curtiduría para curar las pieles

Máquinas de curtiduría para clasificación y medida de cuero semielaborado y cuero y pieles sin tratar



http://www.kompass.com/listwf2_4391001_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-curtiduria-descarnar-rascar-1.html

http://www.kompass.com/listwf2_4391002_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-pelar-quitar-las-raices-pelos-sales-cal-antes-curtir-1.html



http://www.kompass.com/listwf2_4391003_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-curtiduria-escurrir-cepillar-humedo-1.html

http://www.kompass.com/listwf2_4391005_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-curtiduria-abrir-venas-1.html

http://www.kompass.com/listwf2_4391006_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-apiladoras-pieles-curtiduria-1.html

http://www.kompass.com/listwf2_4391007_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-curtiduria-curar-las-pieles-1.html

http://www.kompass.com/listwf2_4391008_5301112201_es_ww/maquinaria-equipos-curtido-elaboracion-cuero/maquinas-curtiduria-clasificacion-medida-cuero-semielaborado-pieles-tratar-1.html

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Seguridad e higiene

Buenas prácticas para

almacenamiento y manipulación de materias primas


almacenamiento y manipulación de materias primas

Buenas prácticas en la prevención

de fugas y derrames


limpieza de equipos

Buenas prácticas para la protección

personal

Buenas prácticas

generales de proceso



ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES DE LA

INDUSTRIA CURTIDORA

Los terminos “aspecto” e “impacto” ambiental son definidos de la siguiente manera en la norma ISO 14000.

Un aspecto ambiental es un elemento de las actividades, productos o servicios de una organizacion que tiene o puede tener un impacto positivo o negativo sobre el medio ambiente. Un aspecto ambiental

significativo es un aspecto ambiental que tiene o puede tener un impacto significativo sobre el medio ambiente.

Un impacto ambiental es cualquier alteracion al medio ambiente que resulta, de forma parcial o total, de las actividades, productos o servicios de una organizacion. Esta alteracion puede ser negativa o

positiva y, por ende, puede beneficiar o perjudicar el medio ambiente.



Sistema de calidad



ESPECIFICACION DE PRODUCTOS Y MATERIALES



PRODUCTOS A OBTENER • Lo que queremos recuperar el cromo (III) del Cr(OH)3

de los baños agotados por medio de una precipitación para luego emplearlos en el curtido de pieles.

• Los cueros curtidos al cromo que contienen porcentajes elevados de oxido de cromo, en estado seco pueden resistir sin alterarse temperaturas del orden de 300ºC.



PRODUCTOS A OBTENER• El único residuo que se genera es el correspondiente a

los sólidos en suspensión, compuestos básicamente por restos filamentosos de piel en una cantidad entre 100 a 500 g por m3 de baño tratado.



MATERIAS PRIMAS• Agua: Es el recurso mas abundante del planeta.Es

una materia prima debido al gran consumo en el proceso y en la Dilución del baño con agua potable hasta alcanzar la concentración deseada de Cr2O3.

• Cr2O3: A partir del oxido de cromo(III) se realiza la precipitación para obtener



MATERIAS PRIMAS• PIELES:

• Es la materia prima del curtido por que después de la recuperación del cromo se aplicara sobre esta para hacer una piel mas resistente y con varias propiedades como elasticidad, etc. Para luego usarlas en la producción de maletas, etc.



INSUMOS REQUERIDOS PARA EL PROCESO DE RECUPERACIÓN DE CROMO

Ítem Función Características

Agua Diluir la solución a tratar, prepara soluciones de hidróxido de sodio y ácido sulfúrico

Agua potable 2 m3

NaOH Precipitar el cromo De grado industrial

H2SO4 Redisolver el precipitado de cromo De grado industrial

Baño agotado Recuperar su contenido de cromo Concentración de cromo como Cr2O3 entre 3 y 5 gL-1

Vapor de agua Calentar la solución a precipitar Temperatura entre 100 a 120ºC



SERVICIOS A EMPLEARSERVICIOS BÁSICOS

• Los servicios básicos requeridos son:

• 1) Agua potable para la dilución del baño; y

• 2) Vapor de agua para el calentamiento en el proceso de precipitación.



SERVICIOS A EMPLEARSERVICIOS AUXILIARES

• Corresponde al kit analítico para la determinación de cromo en los baños agotados.

• Asimismo se requiere equipo de seguridad: guantes de goma, lentes de seguridad, mascara, overol y botas de seguridad.



VARIABLES A EVALUAR ph

Temperatura

concentracion

Fcator de tiempo

SISTEMA DE CALIDAD



PRECIPITACIÓN CON Ca(OH)2

PRECIPITACIÓN CON NaOH -

UREA

ENSAYOS DE PRECIPITACIÓN CON NaOH

ENSAYOS DE REDISOLUCIÓN DE PRECIPITADOS DE

CROMO

RECUPERACIÓN CON RESINA

CATIÓNICA



COSTOS FINANCIEROS



IMÁGENES DEL PROCESO A EVALUAR



PRODUCTOS OBTENIDOS

CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS

Para tener una mejor caracterización de los baños agotados de curticion se pueden realizar la evaluación de parámetros como ser DBO, DQO, Sólidos suspendidos, etc., antes (baño agotado) y después (baño recuperado) de someterlos al proceso de recuperación.

Por tanto el cromo redisuelto listo para utilizar en la etapa de curtido tiene en promedio las siguientes características:

pH 2,74

Cr2O3 / g L-1 6,5 a 10

Las pieles curtidas con este producto presentan características similares a las pieles curtidas con sólo sales de cromo.

Asimismo, la solución sobrenadante (filtrado) obtenida en la precipitación tiene las siguientes características principales:

pH 8

Cr2 O3 / g L-1 0,5 a 0,7 mgL-1 Color Incoloro

Esta solución cumple condiciones para ser utilizada en las etapas de pelambre y lavado.

. Diseño y evaluación de Procesos


CARACTERIZACIÓN DE LOS RESIDUOS

El único residuo que se genera es el correspondiente a los sólidos en suspensión, compuestos

básicamente por restos filamentosos de piel en una cantidad entre 100 a 500 g por m 3 de baño

tratado.

REPRODUCIBILIDAD DE RESULTADOS

El aspecto del precipitado para soluciones con contenidos de Cr es prácticamente el mismo, presentando aspecto esponjoso; El contenido de cromo en los filtrados permanece en un rango constante de 0,1 a 0,5 mgL-1 de Cr(III);

De igual forma, el contenido de cromo en los precipitados obtenidos permanecen dentro del rango de 23 a 25% como Cr2O3



SEGURIDAD E HIGIENE

• Guantes de goma para la manipulación de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio;

• Lentes de seguridad para la protección de ojos para evitar salpicaduras en el momento de preparación de soluciones, precipitación del cromo y redisolución del mismo;

• Máscara para evitar inhalar gases que podrían desprenderse en el momento de la redisolución del precipitado de cromo y la preparación de soluciones;

• Overol para la protección del cuerpo de salpicaduras y otros

• Botas de seguridad de goma.



CONTROL DEL PROCESO

CONDICIONES DE OPERACIÓN

Las condiciones determinantes para la recuperación de cromo por recitación son:

• Previo al inicio del proceso de precipitación, para realizar la dilución del baño así como también calcular la cantidad de H2SO4 requerido para la redisolución del precipitado, es indispensable determinar la concentración de Cr2O3 en los baños a ensayar.

• El valor del pH en el momento de la precipitación por adición de NaOH nunca debe sobrepasar un valor de 10.

• Para garantizar la pureza del precipitado, así como para disminuir los tiempos de precipitación y decantación, es indispensable contar con un sistema de calentamiento para alcanzar los 80 ºC requeridos en la precipitación



DISTRIBUCIÓN DE PLANTA



IMPACTO AMBIENTAL

• El proceso de curtido produce cantidades significativas de polvo y sulfuro de hidrógeno. Las otras emisiones gaseosas provienen de la separación del amoníaco y de las calderas. Además, el proceso genera desperdicios sólidos en forma de carne, polvo arenoso, recortes de las pieles, lodos, grasas, etc., que se rescatan, normalmente, para vender a las plantas de recuperación de grasa. Se vende el pelo, como subproducto.

• La dermatitis constituye el peligro principal para la salud, aparte de los accidentes, y es causada por el contacto con los químicos y las pieles. Los otros riesgos para la salud ocurren a raíz de la exposición al polvo, los químicos tóxicos y el Carbunco



SISTEMA DE CALIDAD



CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• La fiabilidad económica de la planta de cromo depende al tamaño de la curtiembre

• Curtiembres de alta producción ahorro a largo tiempo

• Pequeñas curtiembres curtido de alto rendimiento

• Recuperar el cromo puede crear una solución de ganar – ganar con ahorros de productos



Recuperación del Cromo y su uso en curtiembres

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