cap 8a mi-250 mitigación aire 22 nov 11-2
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TRATAMIENTO PARA LA REMOCIÓN DE MATERIAL
PARTICULADO Y GASES
La remoción se realiza para los los siguientes fines :
• Control de la contaminación del aire ( molienda, gases de
fundiciones, motores de combustión interna)
• Reducción del mantenimiento de equipos (equipo de
tratamiento de gases de hornos de pirita, plantas de ácido
sulfúrico)
• Eliminación de riesgo contra la seguridad o la salud
•Recuperación de un producto valioso, como la recuperación
de polvos en las fundiciones.
BASES LEGALES
El DS-016-93-EM del mes de mayo de 1993 y el DS –
059-93-EM promulgado en diciembre del mismo año,
donde se norma el Reglamento de Título Décimo Quinto
del Texto Único Ordenado de la Ley General de Minería,
“Reglamento para la Protección Ambiental en la
Actividad Minero-Metalúrgicas”. Mediante los cuales el
gobierno establece que todas las empresas dedicadas a
actividades de extracción, fundición y refinación de
minerales están obligadas establecer programas de
monitoreo destinados a determinar la cantidad real de
agentes contaminantes de aire emitidos por cada
una de ellas, así como la calidad de aire en los
ambientes expuestos a las actividades
contaminadoras.
La Resolución Ministerial N°315-96 –EM/VMM,
“Aprobación de los Niveles Máximos Permisibles
de Elementos y Compuestos Presentes en
Emisiones Gaseosas Provenientes de las Unidades
Minero – Metalúrgicas”. En la cual se establecen los
Límites Máximos Permisibles para Partículas en
Suspensión, y se define a las Partículas en Suspensión
como las partículas con diámetro aerodinámico inferior a
10 micras.
El D.S N° 046-93-EM del 12/11/93.
“Reglamento para la Protección Ambiental en
las actividades de Hidrocarburos”.
El D.S N° 029-94-EM del 08/06/94.
“Reglamento de Protección Ambiental en las
Actividades Eléctricas”.
Fundición Pb
COMPLEJO METALÚRGICO OROYA :
EQUIPO PARA CAPTAR PARTÍCULAS
SÓLIDAS TOTALES (PTS) - MARCA
GRASEBY - EN LA OROYA.
INSTITUTO DE MINERÍA Y MEDIO
AMBIENTE DE LA FAC. ING.
GEOLÓGICA, MINERA Y
METALÚRGICA- UNI- FILTRO CON
PARTÍCULAS SÓLIDAS TOTALES
(PTS) COLECTADAS DURANTE 24
HORAS EN LA OROYA, PREPARACIÓN
PARA ANÁLISIS DE PLOMO Y
ARSÉNICO.
1999
COMPLEJO METALÚRGICO OROYA :
EQUIPO PARA CAPTAR PARTÍCULAS
RESPIRABLES (PM10) - MARCA
GRASEBY- EN LA OROYA.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW ROSA DE LOS
VIENTOS
MOSTRANDO
DIRECCIÓN
PREDOMINANTE
DEL AIRE HACIA
EL NE
DURANTE
MONITOREO EN
FUNDICIÓN
COMPLEJO METALÚRGICO OROYA : EQUIPO
PARA MEDIR SO2 MARCA API- MODEL 100A -
EN LA OROYA.
Descarga y lingoteo de plomo metálico
Acumulación de lingotes de plomo metálico
PROPIEDADES DEL MATERIAL PARTICULADO
La característica primordial que distinguen a los
dispersoides gaseosos es el tamaño de partículas. La
unidad de uso mas frecuente del tamaño de partículas es
la micra, que se define como 1/1000 mm (1/25000 pulg)
que a menudo se designa con el símbolo µ
Los dispersoides sólidos por su tamaño son de dos tipos :
a) Polvo, que es mayor que 1 µ y
b) Humo, que es menor que 1 µ
Los polvos se originan casi siempre en la desintegración
mecánica de la materia y se pueden volver a dispersar en
la condición asentada o sedimentada, por medio de un
chorro de aire.
Los humos son dispersoides con tamaños menores que la
micra, que se forman por procesos como combustión,
sublimación y condensación. Una vez que se recogen, no
se pueden dispersar de la condición sedimentada por
medio de chorros de aire o con equipos de dispersión
mecánicas.
MECANISMOS PARA LA RECOLECCION DE POLVO Los mecanismos que se emplean para la recolección de polvos se clasifican como sigue : 1. Sedimentación por gravedad 2. Deposición inercial 3. Intercepción de la línea de flujo 4. Deposición por difusión 5. Deposición electrostática 6. Precipitación térmica 7. Aglomeración sónica.
EQUIPOS DE RECOLECCION DE POLVOS Para la recolección de polvo se tiene los siguientes equipos : Cámaras de sedimentación por gravedad Separadores por choque Separadores de ciclón Separadores mecánicos centrífugos Separadores de lechos granulares Filtros de bolsas Lavadores Precipitadores electrostáticos.
REMOCIÓN DE CONTAMINANTES GASEOSOS
Se puede realizar por los siguientes métodos :
1. La especie contaminante se puede absorber sobre la superficie de
absorbedores sólidos selectivos
2. Los contaminantes pueden ser absorbidos por solventes líquidos.
3. El contaminante se puede oxidar por medio de la incineración catalítica o de
flama directa a otra forma química que no sea un contaminante.
4. La concentración del contaminante se puede reducir por la restricción de la
cantidad de contaminantes formadas en el proceso químico original.
Caja de atrape de polvos
por filtros y sedimentación
Entrada
Salida
Ciclones para separación sólido/gas
Salida gas limpio
Salida polvo
Entrada
de gas
cargado
con polvo
PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO
Entrada
Gas a ser limpiado
Torres rociadoras
B
Entrada
aire
sucio
Salida aire
limpio
Ciclón y caja de filtros para atrape de material
particulado
Eficiencia de equipos de colección de polvo :
Cámara de expansión : 90% de eficiencia arriba de 50 micras
Ciclón : 70 micras, 20% de eficiencia; 100 micras, 92% de
eficiencia.
Multiciclón : 3 micras, 20% de eficiencia; 70 micras, 99% de
eficiencia
Filtro de bolsa : Intervalo 0.5 a 100 micras, 99% de eficiencia,
Torre de rocio : 10 micras, 88% de eficiencia; 90 micras, 98% de
eficiencia
Lavador Venturi : 0.2 micras, 30% de eficiencia; 5 micras, 99% de
Eficiencia
Precipitador electrostático : 0.1 micras, 82% de eficiencia; 2 micras, 99% de
Eficiencia
MATERIAL PARTICULADO ATRAPADO EN FILTRO DE
EQUIPO CAPTADOR DE ALTO FLUJO DE AIRE
Características del material particulado
El material particulado captado por el filtro muestra una
tonalidad de beige y corresponde a un peso de 0.78 g
captado en el laboratorio de vía seca (Mina de oro)
Peso material particulado 780 mg
Pb 7.8466 mg
Cd 0.0512 mg
Zn 3.4812 mg
Fe 56.015 mg
As 1.258 mg
SiO2 8.148 mg
22> 10 um
345 – 10 um
273 – 5 um
151 – 3 um
2< 1 um
% en peso.Tamaños
Distribución de tamaños de partículas en
material particulado captado por el filtro
Imagen de microscopìa electrónica mostrando fibras
del filtro y atrape de material particulado
En la imagen puede observarse atrape de escasas partículas de
tamaños mayores a 10 micrones.
1.24 ppm0.97 ppmHg
38 g/TM36 g/TMAu
5.27 Oz/TM8.45 Oz/TMAg
0.0080.005% As
0.010.01% V
0.020.01% BI
0.030.02% Ti
0.0040.003% Cu
2.131.09% Zn
0.130.11% Mn
0.160.14% B
0.170.15% K2O
0.700.50% Na2O
5.144.84% MgO
2.583.14% CaO
7.483.42% Fe2O3
10.848.36% Al2O3
11.2712.5% SiO2
23.7224.27% SO4-2
35.4441.17% Pb
Muestra N 2
Colector de plomo
Muestra N 1
Colector de plomo
Componentes
químicos
Muestras de
material
particulado
extraídas de
hornos de
vìa seca y
depositadas
en
colectores
de plomo.
FILTROS EN RESPIRADORES DE
PROTECCIÓN PARA LA RETENCIÓN DE
MATERIAL PARTICULADO, HUMOS Y
GASES.
CARACTERÍSTICAS DE LOS FILTROS
(Partículas y humos)
Fibras de lana tubulares de 30 micrones
de diámetro entrecruzadas entre ellas,
formando una masa fibrosa compacta.
RETENCIÓN DE PARTÍCULAS EN FILTROS
DE FIBRA DE LANA SE DEBE A
SIGUIENTES FENÓMENOS FÍSICOS
Efecto tamiz : Retención por tamaños
Interceptación directa : Atrape en líneas flujo aire
Separación por inercia: Atrape en fibra por inercia
Efecto de difusión Browniano: Choques aleatorios
Efecto de atracción electrostática: Atracción por
carga estática generada por flujo de aire.
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE
RETENCIÓN, ELEMENTOS CONTAMINANTES
Y DISTRIBUCIÓN DE PARTÍCULAS
ATRAPADAS EN FILTRO MASSEG P-1201 DE
74 mm DE DIAMETRO EN PISO DE CARGA DE
PLOMO DE FUNDICIÓN DE MINERALES
DOE RUN PERÚ-LA OROYA
FILTROS: EFICIENCIA DE
RETENCIÓN
Determinar la capacidad de retención de material
particulado del filtro MASSEG P-1201 de 74mm de
diámetro, tratado y energizado, la distribución
granulométrica del material particulado y la evaluación
analítica de elementos contaminantes atrapados por el
filtro como Pb, As, Cd, Fe, Zn, y SiO2
1. OBJETIVO
MASSEG PERUANA S.R.L
2. CONDICIONES DE EXPOSICIÓN
El Filtro MASSEG P-1201 utilizado como pre-filtro del
cartucho R52HE-P100 y expuesto a partículas de
polvo, vapores y humos metálicos en el Piso de
Carga de Plomo de Fundición de Minerales de DOE
RUN PERÚ, La Oroya durante 7 horas de trabajo.
MASSEG PERUANA S.R.L
3. CARACTERÍSTICAS DEL FILTRO
MASSEG P- 1201 EXPUESTO
Peso de material particulado : 0.1649 g = 164.9mg
atrapado
Peso de filtro después de su uso : 3.0266 g
Peso de filtro antes de su uso : 2.8614 g
MASSEG PERUANA S.R.L
4. RESULTADO DEL ANÁLISIS, POR ABSORCIÓN ATOMICA
DEL CONTENIDO DE Pb, As, Cd, Fe, y SiO2 EN MATERIAL
PARTICULADO CAPTADO EN FILTRO MASSEG P-1201
1.081 mgCd
1.595 mgAs
15.122 mgPb
Peso en mg atrapado en filtro MASSEG
P-1201 durante 7 horas de trabajo en Piso
de Carga de Plomo
Elemento
2.821 mgSiO2
2.821 mgZn
0.950 mgFe
5. DISTRIBUCIÓN DEL TAMAÑOS DE PARTÍCULAS DEL
MATERIAL PARTICULADO ATRAPADO EN FILTRO
MASSEG P-1201
251-3
393 – 5
285 – 10
3> 10
% PartículasTamaños (micrones)
5< 1
MASSEG PERUANA S.R.L
6. CONCLUSIONES
El filtro MASSEG P-1201 muestra una eficiencia de
retención del 99.83 % de material particulado, que
permite cumplir con los requisitos señalados por la
Norma NIOSH CFR 84.1144 (a/f) (Anexo I)
El filtro MASSEG P-1201 de 74 mm en 7 horas
de trabajo ha captado 164.9 mg de material
particulado en Piso de Carga de Plomo
Del análisis de elementos podemos notar el atrape
predominante de Pb, Zn , Fe, As, Cd y SiO2
MASSEG PERUANA S.R.L
6. CONCLUSIONES
De las mediciones de tamaños de partículas por
microscopía electrónica observamos que la mayor
proporción de tamaños de partículas ocurren
con tamaños entre 1 y 10 micrones que
corresponden al 97 % de partículas
En los aumentos de 8000X podemos observar
partículas con formas angulosas y planas de
tamaños generalmente menores de 1 micrón
que se encuentran suspendidas en el aire y son
atrapadas por el filtro
MASSEG PERUANA S.R.L
Material particulado atrapado en superficies de fibras de filtro por fuerzas
electrostáticas (500X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Abundante material particulado atrapado en los intersticios y en la
superficie de las fibras de filtro (500X).
MASSEG PERUANA S.R.L
Atrape de material particulado en superficie de fibras de filtro (1000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Abundante atrape de material particulado en los intersticios y superficie
de fibras de filtro (1000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Predominancia de atrape de material particulado menores a 10 micrones
(2000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Acumulación de material particulado entre fibras de filtro (2000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Atrape de material particulado inferior a 5 micrones y acumulación de
partículas (4000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Acumulación de material acumulado por fuerza electrostática en fibras de
filtro (4000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Acumulación y atrape de material particulado inferior a 2 micrones en
fibra de filtro (8000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
Acumulación de material particulado por fuerza electrostática de fibra de filtro (8000X)
MASSEG PERUANA S.R.L
EQUIPO DE EVALUACIÓN DEL
% RETENCIÓN DE PARTÍCULAS POR FILTROS
FILTRO
TOTAL
FILTRO DE
LANA
CON
PARTICULAS
% EFICIENCIA DE RETENCIÓN ( % ER)
% ER = 100 - Wpt x 100
(Wpt + Wp)
Wp =Peso de polvo en filtro de lana = 231.6 mg
Wpt = peso del polvo del filtro de atrape total= 0.4 mg
% ER = 100 - (0.4 x 100 )/ (0.4 + 231.6)
% ER = 100 - 0.17 = 99.83 %
ATRAPE DE HUMOS POR FILTRO
DE LANA
RESULTADOS COMPARATIVOS DEL
% DE PENETRACIÓN DE HUMOS
( DIESEL N°2 ) EN FILTROS
PRE FILTROS PRE FILTROS
AMERICAN DE LANA
OPTICAL-USA NACIONAL
Tiempo de exposición 10 minutos 10 minutos
% Penetración al filtro 40 % 40 %
Prefiltros de
lana con
cartuchos
R52HE-
P100 para
atrape de
gases (SO2,
H2S, )
Equipo para
medición de
resistencia
respiratoria en
mm H2O en
respiradores
de doble vía
con prefiltros
RESULTADOS DE RESISTENCIA
RESPIRATORIA DE PREFILTROS EN
RELACIÓN A LOS RESPIRADORES DE
DOBLE VÍA.
Resistencia
Cartucho R52HE-P100 15 mm H2O
Sin prefiltro
Prefiltro AMERICAN OPTICAL 22.5 mm H2O
+ Cartucho R52HE-P100
Prefiltro de lana 17 mm H2O
+ Cartucho R52HE-P100
CONCLUSIONES
• %ER del material particulado es de 99.83%, del
filtro de lana, tratado y energizado, cumple la Norma
NIOSH 42, CFR-84: 841144 (f).
•Alta eficiencia del filtro de lana en la retención de
partículas menores a 10 micrones , incluyendo
contaminantes como el SiO2, Pb, Zn, y As , etc. ; util
en labores minero - metalúrgicas.
•% de penetración de humos por prefiltros
AMERICAN OPTICAL y de lana son del mismo orden .
•Los filtros de lana utilizados como prefiltros ofrecen
menor resistencia respiratoria comparados con otros
filtros.
FUNDICIÓN
DE LA OROYA
Chimenea
Principal
y emisiones
Fugitivas
Agosto 2005
Imagen
obtenida por
microscopía
electrónica
de polvo
captado en
filtro de lana
Masseg
P-1201 en
planta de
zinc-
Fundición de
la Oroya
Algunos
componen
tes:
SiO2
Pb
Zn
As
Objetivos:
· Medición en línea dePM10, SO2 y parámetrosmeteorológicos
· Muestreo de materialparticulado PM10
· CCTV monitoreo visualde gases
· Control de los programasde mitigación
· Información en tiemporeal
Inversión: US$ 0,63 MM
Estado : En operación desde
Octubre 1999
CK Environmental, Inc. USAKathleen Holmes and David Mackintosh
MONITOREO DE CALIDAD DEL AIRE
Objetivo: Controlar el impacto de la dispersión de las escorias por efecto del viento y
acción de las lluvias, y mejorar el aspecto visual de la zona.
Tecnología: Empleo de geomembranas y geobolsas para impermeabilizar y permitir la
forestación del área.
Inversión: US$ 1,09 MM. Cronograma: Finalizado en Mayo del 2004.
REMEDIACION DEL DEPOSITO ESCORIAS
Objetivo: Eliminar las emisiones fugitivas y
material particulado generados en las
plantas de espumado y hornos de plomo.
Inversión: US$ 5,9 MM
107,56452,80541,8064,9104,0102,6961,338
Planta de Acido
Sulfúrico(millones dòlares)
TOTAL200620052004200320021998/ 2001PROYECTO
Planta de ácido sulfúrico
Una de las formas del manejo del SO2 es su
transformación en ácido sulfúrico, para este
proyecto se considera una planta de 500,000 t/año
de capacidad para el procesamiento del SO2