EL CONVENIO DE ESTOCOLMO,
LAS EMISIONES DE DIOXINAS Y FURANOS
Y UN ANALISIS DE LOS PROCESOS DE LAS FUNDICIONES
PRIMARIAS DE CONCENTRADOS DE COBRE EN CHILE
Documento Técnico elaborado por
en base a la información entregada por las fundiciones chilenas
Diciembre 2002
I.- INTRODUCCION
A. Estructura, composición y características de las dioxinas y furanos
El término “dioxina” se usa a menudo en forma genérica para denominar una familia de
compuestos organoclorados conocidos químicamente como policlorodibenzo – para –
dioxinas (PCDD’s) y policlorodibenzofuranos (PCDF’s).
Constituyen dos conjuntos de éteres aromáticos policlorados de estructura y propiedades
similares, agrupan a un total de 210 diferentes compuestos. La estructura básica de estas
sustancias está constituida por dos anillos aromáticos (bencénicos) unidos entre si por dos
átomos de oxígeno en el caso de las PCDD’s, y por un solo oxígeno y un enlace carbonocarbono
en el caso de los PCDF’s. Los anillos bencénicos de ambos tipos de sustancias
pueden presentar diferentes grados de cloración, de manera que el número de átomos de
cloro unidos a cada molécula de PCDD’s o PCDF’s puede variar entre 1 y 8.
Adicionalmente, las distintas posiciones relativas de los átomos de cloro unidos a anillos
bencénicos, aún encontrándose en igual número, conducen a compuestos (isómeros) de
distintas propiedades tanto físicas como químicas o toxicológicas.
Entre las principales características de estas sustancias cabe destacar las propiedades
altamente tóxicas, especialmente de algunas de ellas. Adicionalmente son difícilmente
biodegradables y metabolizables y de baja reactividad química. Son muy estables
térmicamente y sólo se descomponen a temperaturas bastante elevadas (por encima de los
Esta elevada estabilidad térmica, anormalmente alta para tratarse de compuestos orgánicos,
es la razón por la cual son difícilmente destruidos en los procesos de combustión y su
formación se ve favorecida termodinámicamente en procesos térmicos donde intervienen
compuestos clorados.
Su persistencia en el medio ambiente se prolonga por largos períodos de tiempo, lo que las
hace especialmente peligrosas, sin embargo, se ha comprobado que son relativamente
sensibles a la radiación ultravioleta y a la luz solar, y bajo condiciones apropiadas pueden
experimentar reacciones fotoquímicas de degradación.
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B. Origen y fuentes de producción de dioxinas
A diferencia de numerosos compuestos organoclorados de uso industrial, tales como
pesticidas, el policloruro de bifenilo (PCB) y otros, las dioxinas son compuestos que nunca
se han producido ni comercializado a escala industrial, ya que no se le conocen
aplicaciones prácticas. Hasta ahora, sólo se han sintetizado en el laboratorio, en pequeñas
cantidades, para fines analíticos y estudios toxicológicos.
Las dioxinas se forman principalmente como subproductos indeseables y en cantidades
trazas en procesos de combustión y en una gran variedad de procesos industriales, aunque
también existen evidencias de formación de dioxinas en pequeñas cantidades en procesos
naturales, tales como erupciones volcánicas o incendios forestales.
El Anexo C del Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes
(COP) establece las siguientes categorías de fuentes que podrían generar emisiones de
PCDD’s y PCDF’s:
Parte II: Categorías de Fuentes
Las dibenzoparadioxinas y los dibenzofuranos policlorados, el hexaclorobenceno, y los
bifenilos policlorados se forman y se liberan de forma no intencionada a partir de procesos
térmicos que comprenden materia orgánica y cloro, como resultado de una combustión
incompleta o de reacciones químicas. Las siguientes categorías de fuentes industriales
tienen un potencial de formación y liberación relativamente elevadas de estos productos
químicos al medio ambiente:
a) Incineradoras de desechos, incluidas las coincineradoras de desechos municipales,
peligrosos o médicos o de fango cloacal;
b) Desechos peligrosos procedentes de la combustión en hornos de cemento;
c) Producción de pasta de papel utilizando cloro elemental o productos químicos que
producen cloro elemental para el blanqueo;
d) Los siguientes procesos térmicos de la industria metalúrgica:
i) Producción secundaria de cobre;
ii) Plantas de sinterización en la industria del hierro e industria siderúrgica;
iii) Producción secundaria de aluminio;
iv) Producción secundaria de zinc.
Parte III: Categorías de Fuentes
Pueden también producirse y liberarse en forma no intencionada dibenzoparadioxinas y
dibenzofuranos policlorados, hexaclorobenceno y bifenilos policlorados a partir de las
siguientes categorías de fuentes, en particular:
a) Quema a cielo abierto de desechos, incluida la quema en vertederos;
b) Procesos térmicos de la industria metalúrgica no mencionados en
c) Fuentes de combustión doméstica;
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d) Combustión de combustibles fósiles en centrales termoeléctricas o calderas
industriales;
e) Instalaciones de combustión de madera u otros combustibles de biomasa;
f) Procesos de producción de productos químicos determinados que liberan de forma
no intencional contaminantes orgánicos persistentes formados, especialmente la
producción de clorofenoles y cloranil;
g) Crematorios;
h) Vehículos de motor, en particular los que utilizan gasolina con plomo como
combustible;
i) Destrucción de carcasas de animales;
j) Teñido (con cloranil) y terminación (con extracción alcalina) de textiles y cueros;
k) Plantas de desguace para el tratamiento de vehiculos una vez acabada su vida útil;
l) Combustión lenta de cables de cobre;
m) Desechos de refinerías de petróleo.
C. Eliminación de Dioxinas en Emisiones Gaseosas
Una de las principales fuentes de contaminación por PCDD’s y PCDF’s lo constituyen los
procesos de incineración y de combustión, que a través de sus emisiones gaseosas emiten
estos contaminantes al medio ambiente. En estos procesos las dioxinas se pueden formar a
través de 3 mecanismos:
- Las dioxinas pueden estar previamente presentes en el material de alimentación al
proceso y no se destruyen completamente durante la incineración o combustión, con
las altas temperaturas a las que se realizan estos procesos.
- Las dioxinas pueden formarse por la descomposición térmica y el reordenamiento
molecular de compuestos precursores. Los compuestos precursores son
hidrocarburos aromáticos clorados que tienen un parecido estructural con la
molécula de PCDD/PCDF. Entre los precursores que se han identificado están los
bifenilos policlorados (PCB’s), fenoles clorados (CP’s), bencenos clorados (CB’s).
La formación de PCDD’s/PCDF’s se cree que ocurre después que el precursor se ha
condensado y adsorbido en sitios de ligazón de la superficie de partículas de ceniza.
Los sitios activos de la superficie de las partículas de ceniza promueven las
reacciones químicas de formación de PCDD’s/PCDF’s. Se ha observado que estas
reacciones son catalizadas por la presencia de cloruros inorgánicos contenidos en el
particulado. Se ha identificado como una condición necesaria para que estas
reacciones ocurran que la temperatura esté en el rango de 250-
temperaturas inferiores o superiores inhiben el proceso. Por lo tanto, la teoría de los
precursores se enfoca a la zona de la cámara de combustión que está lejos de la zona
de altas temperaturas del horno o cámara de combustión. Esta es una ubicación
donde los gases y humos derivados de la combustión de materiales orgánicos se han
enfriado durante la conducción a través de los ductos de la caldera,
intercambiadores de calor, equipos de control de la contaminación del aire o la
chimenea.
- Las dioxinas pueden formarse por síntesis de novo en la llamada zona fría del
proceso de combustión, durante los procesos de condensación o enfriamiento de las
emisiones gaseosas resultantes. En este caso, los PCDD’s/PCDF’s se forman a
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partir de partes que tienen un pequeño parecido con la estructura molecular de las
PCDD’s y los PCDF’s. En un sentido amplio, éstos no son precursores e incluyen
sustancias tan diversas como productos de petróleo, plásticos clorados (PVC),
plásticos no-clorados (poliestireno), celulosa, lignina, coque, carbón, carbón
particulado, y ácido clorhídrico gaseoso. La formación de PCDD’s/PCDF’s requiere
de la presencia de un donante de cloro (una molécula que aporte un átomo de cloro
a la molécula de pre-dioxina) y la formación y cloración de un intermediario
químico que es un precursor.
La distinción básica entre estos dos últimos mecanismos es que el primero requiere la
presencia de compuestos precursores en el material de alimentación, mientras que este
último comienza con la combustión de sustancias diversas que no están definidas como
precursores, las que eventualmente reaccionan para formar precursores y posteriormente
moléculas de dioxinas.
La formación de dioxinas y furanos depende más de las condiciones de operación en que se
realiza el proceso, que de las características o composición de los materiales involucrados
en él. Estos compuestos se producen, en gran medida, por la combustión incompleta de
residuos en fuentes de incineración, ante la presencia de organoclorados o materia orgánica
y dadores de cloro (sales inorgánicas). Las dioxinas se forman en aquellas zonas de la
instalación de incineración donde la temperatura no es excesivamente alta, con rangos del
orden de 250° -
Siendo la temperatura un factor determinante en la producción de dioxinas y furanos, el
adecuado control de las condiciones de combustión conduce a minimizar el riesgo de
generación de estas sustancias.
Un primer paso para prevenir la generación de emisiones de dioxinas consiste en ejercer un
estricto control respecto de la calidad de las materias primas ingresadas al proceso. Luego,
respecto de las condiciones mismas del proceso, se aplican las denominadas “medidas
primarias” en la misma fuente de emisión, las que en el caso de procesos térmicos que
involucren combustión son las siguientes:
a. Temperaturas de combustión por sobre los
b. Tiempo de residencia de mínimo 2 segundos a esa temperatura;
c. Mantención de un régimen de turbulencia durante la combustión;
d. Enfriamiento rápido de los gases.
Como estas medidas pueden no ser suficientes para alcanzar los niveles de emisión
requeridos por las normas, se deben tomar “medidas secundarias” basadas en tratamiento y
purificación de los gases emitidos por la fuente.
Estas medidas secundarias consisten en procesos que normalmente se aplican a la
eliminación de:
- Polvo y particulas en suspensión
- Gases ácidos (HCl; HF; SOx; NOx; etc.)
- Metales pesados (Pb; Cd; Hg; etc.)
- Compuestos orgánicos.
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II.- ANALISIS SOBRE
FURANOS EN PROCESOS METALURGICOS PRIMARIOS
Se entienden por procesos metalúrgicos primarios aquellos destinados a obtener metales
tales como cobre, hierro, aluminio, etc., a partir de sus minerales originales, ya sean
sulfurados u oxidados, mediante los procesos de concentración, fusión, reducción,
refinación, etc.
Específicamente, en el proceso metalúrgico primario de obtención del cobre se usa como
materia prima básica un “concentrado de cobre” y material silíceo para formar escoria
(fundentes).
A. Las Fundiciones de Concentrados de Cobre en Chile
En Chile en la actualidad existen 7 fundiciones primarias de concentrados de cobre, las que
cuentan con las siguientes tecnologías para el procesamiento de los concentrados:
- Horno Flash, Convertidores Teniente y Horno Noranda para la etapa de fusión;
- Convertidores Peirce –Smith para la etapa de conversión; y
- Hornos para el tratamiento de las escorias.
La capacidad total de fundición de concentrados de cobre del país es del orden de 5
millones de toneladas anuales.
Fundición Capacidad
(TM/año concentrados)
Tecnología
Chuquicamata
(Codelco-Chile)
1.620.000 1 Horno Flash Outokumpu – 2 CT
– 4 CPS – 2 HLE – 4 HR - Plantas
de ácido – Plantas de oxígeno – 2
Secadores rotatorios de
concentrado
Potrerillos
(Codelco – Chile)
680.000 1 CT – 3 CPS – 2 HLE –
Planta de ácido – Planta de oxígeno
– Secador de lecho fluidizado
El Teniente
(Codelco- Chile)
1.250.000 2 CT – 4 CPS – 4 HLE – 2HA – 3
HRAF – Plantas de ácido – Plantas
de oxígeno – 2 Secadores de lecho
fluidizado
Ventanas
(Empresa Nacional de
Minería)
400.000 1 CT – 3 CPS - 1 HELE – 2HR -
Planta de ácido – Planta de oxígeno
– 1 Secador rotatorio de
concentrado
Paipote
(Empresa Nacional de
Minería)
300.000 1 CT – 2 CPS – 1 HELE – 1HR –
Plantas de ácido – Planta de
oxígeno – Secador rotatorio de
concentrado
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Altonorte
(Noranda)
400.000 (actual)
820.000 (2003)
1 Reactor Continuo tipo Noranda –
3 CPS – HR – Plantas de ácido –
Planta de oxígeno – Secador
rotatorio de concentrados – Planta
de flotación de escorias
Chagres
(Compañía Minera
Disputada de Las
Condes
480.000 1 Horno Flash Outokumpu – 3 CPS
– 2 HLE –
– Planta de oxígeno – 2 Secadores
de concentrado mediante el uso de
vapor recuperado.
NOTA: CT = Convertidor tipo Teniente; CPS = Convertidor Peirce Smith; HLE = Horno pirometalúrgico de
limpieza de escorias; HELE = Horno eléctrico de limpieza de escorias; HR = Horno de refino; HA = Horno
de ánodos; HRAF = Hornos de refinado a fuego
B. Procesos Básicos de las Fundiciones de Concentrados de Cobre en Chile
1. Secado
Los concentrados de cobre, provenientes de la planta concentradora, se someten en la
fundición a un proceso de secado para reducir el contenido de humedad desde alrededor de
un 8% a 0,2%. El secado se realiza en secadores rotatorios, de lecho fluidizado o secadores
a vapor.
2. Fusión
La fusión de concentrados de cobre se realiza en hornos de fusión (Flash, Convertidor
Teniente, Noranda).
El horno de fusión flash tipo Outokumpu usa como gas oxidante aire enriquecido con
oxígeno (65 – 85%). Los quemadores de concentrado se ubican en la parte superior de la
torre de combustión, en un extremo del horno, y los concentrados, fundentes y gases son
impulsados hacia abajo de la torre de reacción sobre la superficie de la escoria. Los gases
de proceso se extraen por el extremo opuesto del horno. La configuración del quemador en
sentido vertical hacia abajo tiene por finalidad provocar el impacto de las partículas de
concentrado sobre la superficie de la escoria, lo que aumenta la tendencia de las partículas
de concentrado a adherirse a la superficie de la escoria y minimiza las pérdidas de polvo a
través de los gases de proceso. La temperatura del eje es del orden de
salida alcanzan temperaturas de 1300-
En los hornos tipo Teniente y Noranda el proceso se realiza mediante la inyección de
concentrado seco, fundentes y aire enriquecido con oxígeno (30-36%) al baño fundido del
reactor. Aquí se aprovecha el calor generado por la reacción del oxígeno presente en el aire
de soplado con el azufre y el fierro contenido en los concentrados (reacciones exotérmicas).
Estas reacciones se producen de manera espontánea debido a su naturaleza termodinámica
(energías libres fuertemente negativas), lo que convierte el proceso en autógeno, es decir, la
propia generación de energía se utiliza para fundir la carga sólida, alcanzándose
temperaturas en el reactor que fluctúan entre los 1.200 y 1.300°C.
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Además del concentrado y los fundentes, en los convertidores a veces se cargan otros
materiales de recirculación tales como:
- Carga fría, que es una mezcla de materiales provenientes del enfriamiento del
material líquido circulante en la fundición;
- Ripios, material recirculante desde la planta de tratamiento de polvos de la
fundición, el que se mezcla con el concentrado;
- Líquidos internos recirculantes, metal de los hornos de limpieza de escorias,
escorias de conversión y de las etapas de refinado.
- Cobre rechazado.
En el proceso de fusión se produce la oxidación parcial del azufre presente en el
concentrado a anhídrido sulfuroso (SO2), mientras que el fierro sulfurado presente en la
mezcla se oxida a oxidos de hierro II y III, que junto a la ganga de los concentrados y el
fundente silíceo suministrado al proceso forman la fase denominada escoria.
Como producto de esta etapa del proceso se obtiene:
- una fase líquida rica en cobre denominada matas de cobre, cuyo contenido del metal
depende del horno de fusión que se haya utilizado (eje del flash: 60 - 63% Cu; metal
blanco del convertidor Teniente: 72 – 76% Cu);
- una fase líquida pobre en cobre denominada escoria (5 - 8% Cu), que es enviada a
un proceso de limpieza; y
- una fase gaseosa rica en SO2, que se envía a la planta de ácido previo enfriamiento y
limpieza.
3. Conversión
Esta etapa del proceso se realiza en convertidores Peirce-Smith y básicamente consiste en
una oxidación selectiva a alta temperatura (1.150 –
y el azufre presente en el eje o el metal blanco proveniente de la etapa de fusión, mediante
el soplado de aire enriquecido con oxígeno, utilizando sílice como fundente. Esta
eliminación se desarrolla en dos etapas sucesivas, conocidas como “soplado a escoria” y
“soplado a cobre”. Las reacciones que se producen son espontáneas y fuertemente
exotérmicas, suministrando el calor necesario para el desarrollo del proceso, lo cual lo
convierte en un proceso autógeno.
Los productos de la etapa de conversión son:
- cobre blister (99%Cu), que pasa a la siguiente etapa de refinación;
- escoria de convertidor, que se envía a tratamiento para recuperar el cobre remanente
(3 – 5%); y
- anhídrido sulfuroso gaseoso. Un gran porcentaje de las impurezas contenidas en el
eje o metal blanco, tales como arsénico, bismuto, cadmio y plomo, tienden a
vaporizarse, eliminándose junto a los gases del proceso.
4. Refinación
El objetivo principal de la refinación a fuego es remover el azufre (del orden de 500 ppm) y
el oxígeno (del orden de 5.000 ppm) del cobre blister, con el fin de eliminar la formación
de ampollas durante la solidificación. Tradicionalmente, esto se realiza en dos etapas:
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- Oxidación: del azufre a SO2, mediante la adición de aire, hasta alcanzar valores de
10 – 30 ppm.
- Reducción: eliminación del oxígeno disuelto proveniente de la conversión y de la
anterior etapa de oxidación, hasta alcanzar valores del orden de 500 – 1000 ppm.
Esto se realiza introduciendo un reductor (madera en bruto no impregnada con
algún compuesto químico, hidrocarburo, carbón) para remover el oxígeno como CO
y H2O.
La temperatura de operación de los hornos durante la etapa de refinación es del orden de
5. Moldeo de Anodos
Una vez terminados los procesos de refinación se realiza el moldeo del producto final
también a temperaturas que fluctúan alrededor de los
6. Tratamiento de Escoria
Esta etapa del proceso permite la recuperación del cobre contenido en las escorias de alta
ley (4 – 10% Cu) provenientes de los procesos de fusión y/o conversión. En Chile se usan
tres procesos para el tratamiento de las escorias: hornos tipo Teniente, hornos eléctricos y
flotación.
El tratamiento de las escorias en hornos tipo Teniente o eléctricos es esencialmente el
mismo proceso, que consiste en la reducción del contenido de magnetita (Fe3O4) en la
escoria por medio de un agente sólido, líquido o gaseoso, de manera de cambiar sus
características físicas y químicas. Una posterior sedimentación de las partículas de mata
atrapadas mecánicamente, permite generar una escoria de descarte y una fase rica en cobre.
Este proceso puede desarrollarse en modalidad discontinua (“batch”) o semicontinua.
La operación de un horno de tratamiento de escoria comprende básicamente 4 etapas:
- Carga de la escoria al horno;
- Reducción: la reducción de la magnetita se traduce en una disminución de la
viscosidad de la escoria, lo que permite la separación de las fases contenidas. Para
que este proceso se lleve a cabo se necesita que el horno tenga una temperatura
superior a los
mantener la temperatura del baño se requiere, en el caso del horno tipo Teniente del
calor generado por un quemador, y en el caso del horno eléctrico del calor
entregado a través de los electrodos. El agente reductor está compuesto de carbono,
hidrógeno y algo de azufre;
- Sedimentación: la escoria reducida se deja en reposo para permitir la decantación de
las partículas con contenido metálico. La separación de las fases se produce debido
a la mayor densidad de las gotas de sulfuro metálico respecto de la escoria. Para
mantener la temperatura del horno por sobre los
suministrando calor. El tiempo de sedimentación de la mata varía entre 30 y 60
minutos, pudiendo en algunos casos ser bastante más largos.
Los productos obtenidos después de la sedimentación son: una escoria descartable con bajo
contenido de cobre (0,7 – 1%) que es enviada a botadero, y una mata con alto contenido de
cobre (50 – 70%), que se recircula al proceso, usualmente a los convertidores Peirce-Smith.
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7. Limpieza y Tratamiento de Gases
Los gases metalúrgicos ricos en anhídrido sulfuroso (SO2) que se producen en las etapas de
fusión y conversión se captan en los respectivos hornos mediante campanas y se someten a
un proceso que consta de 3 pasos principales:
- Enfriamiento y purificación del anhídrido sulfuroso (SO2) gaseoso proveniente de
los hornos de fusión y conversión. Para eliminar las impurezas contenidas en el gas
(N2, O2, material particulado, vapor de agua, arsénico, fluor, etc.) se utilizan
cámaras de enfriamiento y precipitadores electrostáticos y luego torres de lavado y
precipitadores electrostáticos húmedos. En las cámaras de enfriamiento el gas se
somete a un proceso de enfriamiento rápido.
- Conversión del anhídrido sulfuroso gaseoso a anhídrido sulfúrico (SO3). En la
planta de ácido el gas es secado y luego se conduce al convertidor catalítico.
- Absorción del SO3 en ácido sulfúrico (H2SO4), obteniendose un producto de 98% de
pureza.
Todos los efluentes líquidos evacuados desde el sistema de limpieza, secado y absorción se
tratan en una planta para neutralizarlos y separar el arsénico contenido en ellos,
obteniéndose un producto estable que, previamente envasado, va a disposición final en
vertederos especiales.
C. Caracterización de Materias Primas e Insumos
Como se indicó anteriormente, el material básico que ingresa al proceso de fusión es el
concentrado de cobre, mezclado con fundentes, los que tienen la función de ajustar puntos
de fusión y dar la fluidez adecuada al material fundido para permitir la separación del eje o
metal blanco de las escorias. La información que a continuación se detalla corresponde a la
que fue entregada por las fundiciones primarias chilenas, basada en la alimentación actual
de sus procesos productivos.
a. Composición de los Concentrados de Cobre procesados en las Fundiciones Chilenas
Elemento Unidad Rango
Cu % 26 – 42
S % 19 – 31
Fe % 22 – 33
SiO2 % 3,8 - 14
Al2O3 % 1 - 4
CaO % 0,1 – 1,5
MgO % 0,02 – 0,9
Mo % 0,1 – 0,2
As % 0,01 – 0,8
Au ppm 0,1 – 1,5
Ag ppm 32 – 186
Zn ppm 300 – 17.000
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Ni ppm 7 – 90
Pb ppm 50 – 3600
Cl ppm 10 – 900
Sb ppm 1 – 650
Co ppm 10 – 200
Bi ppm 1 – 135
Fuente: Información proporcionada por las fundiciones chilenas de concentrados de cobre.
b. Composición de Fundentes
Los fundentes que participan en el proceso de fusión están constituidos fundamentalmente
por cuarzo, con un contenido promedio de SiO2 superior al 86%.
Elemento Unidades Rango
Al2O3 % 0,75 – 7,7
CaO % 0,03 -2,7
SiO2 % 61,5 - 99
Fe % 0,4 – 2,5
Fuente: Información proporcionada por las fundiciones chilenas de concentrados de cobre.
En algunos casos se usan también ceniza de soda (Na2CO3) y carbonato de calcio (CaCO3),
cuyas características se muestran a continuación:
Fundente
Componente Ca CO3 Na2CO3
Ca CO3 85 -
Na2CO3 - 99
SiO2 5 1
CaO - -
MgO 2,5 -
FeO 2,5 -
Al2O3 5 -
Fuente: Información proporcionada por las fundiciones chilenas de concentrados de cobre.
c. Características de los Combustibles Utilizados
Como se indicó anteriormente en la descripción de los procesos básicos de las fundiciones
de concentrados de cobre en Chile, el resultado del balance global de las reacciones
producidas en los hornos de fusión es exotérmico, por lo que el proceso es autógeno para la
fusión de la carga. Se utilizan combustibles en la partida de los procesos, donde es
necesario utilizar quemadores para iniciar la reacción, como reductores durante la
refinación y cantidades menores para soporte térmico y perfiles homogéneos de
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temperatura. Los combustibles que se utilizan en las fundiciones son: Petróleo Diesel,
Petróleo Combustible N°6, Gas Natural, Carbón derivado del petróleo, Carbón coque
metalúrgico y Leña.
Petróleo Diesel
Densidad : 0,83 – 0,87 (Kg / lt.)
Punto de Inflamación : mínimo
Poder Calorífico Superior: 10.900 Kcal/Kg
Cenizas: máximo 0,01% en peso
Azufre: máximo 0,3% en peso
Vanadio: <>
Níquel: <>
Sodio: <>
Potasio: <0,04>
Petróleo Combustible N° 6
Densidad: 0,945 (Kg / lt)
Punto de Inflamación: mínimo
Poder Calorífico Superior: 10.500 Kcal/Kg
Cenizas: 0,014 – 0,093 % en peso
Azufre: máximo 5% en peso
Vanadio: 94 - 155 ppm
Níquel: 42 - 70 ppm
Sodio: 10 - 16 ppm
Potasio: 0,3 – 1,0 ppm
Cobre: 0,2 – 0,8 ppm
Hierro: 13 – 46 ppm
Gas Natural
Poder Calorífico Superior: 8.850 (mín) – 10.200 (máx) Kcal/m3
Composición del gas: Metano (95,9%) – Etano (1,9%) – Propano ( 0,2%) – Butano (0,08%)
– Pentano (0,02%) – Nitrógeno (0,9%) – Anhídrido Carbónico (1%)
Carbón derivado del Petróleo
Poder Calorífico : 7.200 Kcal/Kg
Carbono: 85% mínimo en peso
Azufre: 1,2% máximo en peso
Volátiles: 12% máximo en peso
Cenizas: 5% máximo en peso
Carbón Coque Metalúrgico
Poder Calorífico: 7.000 Kcal/Kg
Carbono: 90% mínimo
Cenizas: 6% máximo
Azufre: 1% máximo
Volátiles: 0,9 TM/m3
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III.- CONCLUSIONES
De lo anteriormente expuesto, en relación con la calidad de la alimentación y la operación
de las fundiciones primarias de concentrados de cobre en Chile, se puede concluir que:
En la actualidad ninguna fundición primaria de concentrados de cobre en Chile
procesa materiales secundarios (chatarra de cobre, ni cables u otros elementos con
recubrimiento de PVC, como tampoco utiliza otros insumos tratados
químicamente). Las características de la alimentación a las fundiciones primarias de
cobre en Chile (concentrados de cobre, fundentes, combustibles), tienen contenidos
ínfimos de cloro, a nivel de trazas, lo que en la práctica permite descartar el riesgo
de formación de dioxinas y furanos.
La operación de las fundiciones primarias de concentrados de cobre en Chile
permite cumplir con las tres “medidas preventivas primarias” en la fuente emisora
orientadas a reducir o evitar la formación de dioxinas y furanos, esto es:
_ Temperaturas de combustión por sobre los
operan en las fundiciones (fusión, conversión, refino, moldeo, etc.) operan a
temperaturas superiores a los
_ Tiempos de residencia superiores a 2 segundos a esa temperatura. Por el
tamaño de los hornos, en especial los de fusión y conversión, los tiempos de
residencia de los materiales que allí se procesan son muy superiores.
_ Mantención de régimen de turbulencia. La inyección de aire enriquecido
con oxígeno directamente en la fase metálica fundida genera turbulencia en
el baño.
Por otra parte, a nivel internacional no existe evidencia científica que justifique la inclusión
de las fundiciones primarias de concentrados de cobre como fuentes prioritarias de
emisiones de dioxinas y furanos.
En Estados Unidos, en el año 1995
Environmental Risk Sciences Inc. un estudio denominado “Analysis of the Potential for
Dioxin Emissions in the Primary Copper Smelting Industry” (citado en The Inventory of
Sources of Dioxin in the United States, EPA/600/P-98/002Aa, April 1998, External Review
Draft. www.epa.gov/ncea/pdfs/dioxin/dioxin.pdf). Este estudio analizó el potencial de
generación de emisiones de dioxinas en las fundiciones primarias de cobre, en base a la
química de la formación de estos compuestos y a las condiciones en que operan estas
fundiciones. Además, realizó monitoreos en dos fundiciones que se estimaron como
representativas de las fundiciones primarias de concentrados de cobre.
Las principales conclusiones de este estudio fueron las siguientes:
o En base a la química del proceso y a la tecnología de las fundiciones primarias de
cobre, al proceso no se introducen dioxinas, materiales contaminados con ellas,
precursores de dioxinas, ni constituyentes orgánicos. Esto se confirmó con los datos
entregados por las fundiciones.
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o Al proceso ingresan sólo pequeñas cantidades de cloro(ppm)como constituyente del
mineral, la mayor parte del cual se convierte en HCl y sales metálicas volátiles o se
elimina en la planta de ácido.
o En base a cálculos termodinámicos, no es probable que se formen compuestos de
cobre (II) en concentraciones apreciables y en particular, el cloruro de cobre (II) no
se encuentra en el material particulado generado en el proceso.
o Las temperaturas del gas generado en el proceso y de los dispositivos para
controlar la contaminación, no están en el rango que favorece la formación de
cloruro de cobre(II).
o Los gases de las fundiciones de cobre contienen altas concentraciones de SO2, el
cual se supone que inhibiría la formación de dioxinas.
o Los monitoreos de las emisiones por chimenea no detectaron la presencia de
dioxinas y furanos, confirmando el supuesto teórico.
Por todo lo señalado anteriormente, se puede concluir que las fundiciones primarias
de concentrados de cobre, en cuanto tales, tienen un riesgo potencial muy bajo de
generar emisiones de dioxinas y furanos. A pesar de que la muestra de fundiciones
que se incluye en este estudio abarca sólo a las fundiciones que operan en Chile, éste
país ocupa el primer lugar a nivel mundial como productor de cobre, ya sea a nivel
mina (35%), fundición (13%), o refinados (19%), por lo que su experiencia en esta
materia es importante de considerar.
No es posible pronunciarse sobre fundiciones consideradas como primarias que
procesan como parte de su alimentación materiales secundarios, ya que no es una
situación que se produzca en Chile, pero estimamos que en ese caso dejaría de ser una
fundición primaria y más bien pasaría a ser una fundición secundaria.
Por todo lo anterior, consideramos que las fundiciones primarias de concentrados de
cobre no deben ser consideradas fuentes de emisión de dioxinas y furanos, debiendo
ser eliminada cualquiera referencia al respecto, a menos que existan pruebas que
confirmen lo contrario.
posted by nativachile @ 6:22 p. m.
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