Procedimiento para la obtención o recuperación de ácido nítrico y de ácido fluorhídrico a partir de soluciones de decapado de acero inoxidable.

Procedimiento para la obtención o recuperación de ácidos, en especial ácido nítrico y ácido fluorhídrico

, procedentes de soluciones y/o soluciones que contienen sales metálicas de estos ácidos, que comprenden las siguientes etapas:

a) Secado por pulverización de las soluciones a temperaturas situadas por debajo de la temperatura de descomposición de los ácidos, de manera que la energía necesaria para ello será transportada mediante un portador térmico gaseoso, siendo el soporte térmico gaseoso aire, para obtener sales metálicas secas y ácidos en fase gaseosa;

b) Absorción de los ácidos gaseosos formados en la etapa a);

c) Separación de las sales metálicas secas formadas en la etapa a);

opcionalmente

d) Calcinar las sales metálicas secas conseguidas en la etapa a) a temperaturas del orden de 400-900ºC, para conseguir óxidos metálicos y ácidos en fase gaseosa;

e) Absorber los ácidos en fase gaseosa formados en la etapa d).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AT2011/000188.

Solicitante: Key Technologies Industriebau GmbH.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: Inkustrasse 1-7/B/1/1 3400 Klosterneuburg AUSTRIA.

Inventor/es: FRITHUM,GERHARD, KLAUSNER,HERBERT, SZOKOL,WILFRIED, STOREK,FABIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Halógenos; Acidos de los halógenos > C01B7/19 (Flúor; Acido fluorhídrico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > LIMPIEZA O DESENGRASADO DE MATERIALES METALICOS POR... > Limpieza o decapado de materiales metálicos con... > C23G1/36 (Regeneración de los líquidos residuales de decapado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Oxígeno; Ozono; Oxidos o hidróxidos en general > C01B13/18 (por descomposición térmica de compuestos, p. ej. de sales o de hidróxidos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Nitrógeno; Sus compuestos > C01B21/42 (Preparación a partir de nitratos)

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Fragmento de la descripción:

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DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la obtención o recuperación de ácido nítrico y de ácido fluorhídrico a partir de soluciones de decapado de acero inoxidable La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención o bien recuperación de ácidos a partir de soluciones y/o de sales metálicas de dichos ácidos, preferentemente soluciones procedentes de instalaciones de decapado de acero inoxidable, que contienen fluoruros y opcionalmente nitratos de Fe, Cr, Ni.

Se conocen en el estado de la técnica procedimientos para la recuperación de ácidos, en especial de soluciones de ácido nítrico y fluorhídrico, o bien de soluciones de nitratos y fluoruros que contienen metales procedentes de la fabricación de aceros. Un resumen de estos procedimientos se facilita en el documento EP 0 296 147.

Así, por ejemplo, se pueden utilizar procedimientos de cristalización, tal como los descritos en el documento OE 335

251 o bien también descritos en el documento EP 0 984 078. En estos procedimientos, las soluciones de ácidos que contienen metales son vaporizadas y los ácidos se separan de este modo por destilación, de manera que, al superar el límite de saturación, las sales metálicas, especialmente los fluoruros, se separan por cristalización en la cubeta de recogida de la destilación. Estas sales son separadas y la legía madre se une con los ácidos separados por destilación y se realimentan nuevamente al circuito. De esta manera subsiste, no obstante, un contenido de sales metálicas en la solución de decapado regenerada que, a lo largo de la utilización, aumenta adicionalmente hasta que se alcanza el límite de la solubilidad. De esta manera, se aumenta sensiblemente la formación de posos de decapado y la influencia de estas soluciones sobre el comportamiento del decapado no está bien aclarada. Los cristales de sales metálicas separados en la regeneración no se pueden conseguir de este modo en estado seco con capacidad de flujo granular, son â??húmedosâ?? ya que presentan todavía fracciones de las sales metálicas disueltas en agua (legía madre) , así como contenidos más o menos elevados de ácidos, que solamente pueden ser eliminados mediante costosos procedimientos de lavado.

La manipulación de los cristales es, por lo tanto, problemática y requiere instalaciones especialmente resistentes a la corrosión para su transporte y elaboración posterior, puesto que las fracciones de sales metálicas disueltas en agua contenidas o adheridas a los mismos, actúan como electrolitos, lo cual es responsable, tal como es bien conocido, de la corrosión de las piezas de la instalación. Además, estos cristales â??húmedosâ?? se caracterizan en general por una capacidad en general desfavorable de transporte.

También se conocen en el estado de la técnica procedimientos pirohidrolíticos tales como, por ejemplo, los que se describen en los documentos AT 412 001, EP 0296 147 ó EP 1 038 991. En este caso, las soluciones de ácidos que contienen metales como tales o en forma ya concentrada, se manipulan, después de haber evaporado ya una parte de los ácidos tal como se describe, por ejemplo, en los documentos AT 412 001 ó EP 1 038 991, esencialmente a temperaturas de 450 a 900º C en reactores de pulverización de una o varias zonas. El inconveniente de estos procedimientos consiste en que, mediante este tipo de tratamiento térmico, una parte mayoritaria de los ácidos nítricos restantes es descompuesta a NO y NO2. Por esta razón, este procedimiento está limitado a porcentajes de recuperación de ácido nítrico de aproximadamente de 60% cuando no se aplican medidas adicionales, por ejemplo, una etapa de oxidación adicional, tal como se describe en el documento EP 0296 147. En este caso, se necesita peróxido de hidrógeno para la manipulación oxidante del NOx, la cual tiene lugar en una columna de oxidación adicional, para aumentar el rendimiento del ácido nítrico recuperado.

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento alternativo para la obtención o recuperación de ácidos, en especial ácido nítrico y ácido fluorhídrico procedentes de soluciones y/o de sales metálicas, preferentemente sales de Fe-, Cr-, Ni-, preparar estas soluciones que contienen estos ácidos procedentes de instalaciones de decapado de acero inoxidable, de manera que el ácido nítrico y agua, antes de una etapa 50 eventualmente subsiguiente de hidrólisis térmica o pirohidrólisis, son separados sin descomposición del ácido nítrico de manera cuidadosa, produciendo sales metálicas en forma cristalina, secas y con capacidad de flujo como un granulado.

De este modo, se conseguirá, con respecto al procedimiento conocido en el estado de la técnica:

1) un aumento de las tasas de recuperación de ácido nítrico de 50% a más de 95%, sin que sean necesarias medidas adicionales para la generación de ácido nítrico procedente de NOx obtenido;

2) suprimir prácticamente la formación de NOx en los gases a eliminar, de lo que resulta una inversión sustancial 60 más reducida, así como menores costes y utilización de medios industriales, puesto que no es necesario ningún procedimiento complejo para la eliminación del NOx de los gases a eliminar, por ejemplo, mediante un procedimiento Denox;

3) posibilitar la obtención de fluoruros metálicos secos y con comportamiento granular, de manera que las 65 siguientes etapas del procedimiento pueden ser llevadas a cabo de manera simple y con costes reducidos dado 2 5

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que, en especial por la ausencia de un electrolito (líquido) no son prácticamente necesarias medidas contra la corrosión;

4) no se obtiene legía madre con contenido metálico que, a continuación, deba ser manipulada de modo específico o bien que, en su mezcla con una solución regenerada de ácido, tenga como resultado una solución de decapado en la que ya está comprendido un contenido metálico â??mínimoâ??;

5) no es necesaria la adición de componentes o aditivos de transporte en la calcinación de sales metálicas secas, 6) la añadidura de óxidos a los fluoruros es innecesaria, lo que conduce, por una parte, a un sustancial ahorro de energía en el proceso de calcinación, y por otra, a unas medidas específicas sustancialmente más reducidas de las instalaciones.

Estos objetivos se consiguen mediante el procedimiento de la invención para la obtención o recuperación de ácidos, en especial ácido nítrico y ácido fluorhídrico, procedentes de soluciones o de soluciones que contienen sales metálicas de dichos ácidos, comprendiendo las siguientes etapas:

a) Secado por pulverización de las soluciones a temperaturas situadas por debajo de la temperatura de descomposición de los ácidos, de manera que la energía necesaria para ello será transportada mediante un portador térmico gaseoso, siendo el portador térmico gaseoso aire, para obtener sales metálicas secas y ácidos en fase gaseosa;

b) Absorción de los ácidos gaseosos formados en la etapa a) ;

c) Separación de las sales metálicas secas formadas en la etapa a) ;

opcionalmente d) Calcinar las sales metálicas secas conseguidas en la etapa a) a temperaturas del orden de 400-900º C, para conseguir óxidos metálicos y ácidos en fase gaseosa;

e) Absorber los ácidos en fase gaseosa formados en la etapa d) .

En una forma de realización ventajosa de la invención, la temperatura del portador térmico en fase gaseosa de la etapa de procedimiento a) se encuentra en un rango de 180 a 500º C, preferentemente de 300 a 400º C, y de manera más preferente, a unos 350º C. Para ello, durante la etapa de secado por pulverización no se superará la temperatura de descomposición... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1. Procedimiento para la obtención o recuperación de ácidos, en especial ácido nítrico y ácido fluorhídrico, procedentes de soluciones y/o soluciones que contienen sales metálicas de estos ácidos, que comprenden las 5 siguientes etapas:

a) Secado por pulverización de las soluciones a temperaturas situadas por debajo de la temperatura de descomposición de los ácidos, de manera que la energía necesaria para ello será transportada mediante un portador térmico gaseoso, siendo el soporte térmico gaseoso aire, para obtener sales metálicas secas y ácidos en fase gaseosa;

b) Absorción de los ácidos gaseosos formados en la etapa a) ;

c) Separación de las sales metálicas secas formadas en la etapa a) ; 15 opcionalmente d) Calcinar las sales metálicas secas conseguidas en la etapa a) a temperaturas del orden d.

40. 900º C, para conseguir óxidos metálicos y ácidos en fase gaseosa; 20 e) Absorber los ácidos en fase gaseosa formados en la etapa d) .

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura del portador térmico en fase gaseosa en la etapa de proceso a) se encuentra en un rango de 180 a 500º C, preferentemente de 300 a 400º C. 25

3. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la temperatura en la etapa de proceso d) se encuentra en un rango de 500 a 800º C, preferentemente de 650 a 750º C.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la absorción de los ácidos en fase 30 gaseosa obtenidos en las etapas de proceso b) ó e) tiene lugar en agua.