Tratamiento de superficies: sustitución de Cromo VI
Tradicionalmente se ha utilizado el cromo hexavalente en el sector de tratamiento de superficies para recubrir las piezas metálicas. En el Estado Español existen alrededor de 4.000 empresas dedicadas al tratamiento de superficies (según datos del Ministerio de Industria de 1989), de las que un 32% son pequeñas empresas que trabajan para terceros y el 68% son instalaciones integradas en un proceso mucho más amplio de transformados metálicos. El 55% se dedica a los recubrimientos electrolíticos y a la oxidación anódica, el 2,2% al decapado, el 2, 8% a los tratamientos por inmersión (galvanización, fosfatación, etc) y el 40% restante a los tratamientos térmicos de esmaltado, pintado y metalografiado.
Se ha utilizado el cromo hexavalente, tanto para evitar la corrosión de una superficie decapada (pasivado), como en los recubrimientos electrolíticos, de forma generalizada a pesar de los elevados riesgos para la salud humana y para el medio ambiente que presenta este compuesto. Debido a este riesgo, se han venido desarrollando experiencias para su sustitución por otros compuestos menos peligrosos. Algunas iniciativas han ido encaminadas a minimizar el impacto medioambiental, aunque no el de salud laboral, mediante la prolongación de la vida de los baños, minimizando los arrastres, optimizando la técnica del lavado, entre otras medidas con las que se consigue reducir siginificativamente la cantidad de residuos peligrosos que finalmente han de ser tratados. Sin embargo, existen muchos casos en los que el riesgo no sólo se puede reducir sino prácticamente eliminar, protegiendo así la salud de los trabajadores/as expuestos a dicha sustancia. La alternativa que en este artículo se explora consiste en otro compuesto de cromo, pero de mucha menor toxicidad: cromo trivalente.
CASO 1: PASIVACIÓN AZUL EN UN PROCESO GALVÁNICO EN HOLANDA
La sustitución del cromo hexavalente por cromo III para el proceso de pasivación azul resultó en un baño con «vertido cero». La tecnología convencional para el cromado de recubrimientos de zinc utilizaba cromo VI y ácido que reaccionaba con el metal. En el baño también se encontraba zinc que se disolvía a partir de la superficie. La alternativa que implantó esta empresa consistía en utilizar cromo III y peróxido de hidrógeno, que disuelve menos zinc, y al baño se le pueden añadir los concentrados y ser reutilizado, sin tener necesidad de renovar completamente el baño.
Ventajas: se redujo la cantidad de zinc disuelto en el baño ( de 7,5 Kg a 0,75 Kg) lo que a su vez permitió la reutilización del baño. Los baños químicos pueden ser reutilizados, reduciendo los vertidos finales y las aguas residuales son menos agresivas que con el método convencional (contienen peróxido de hidrógeno y ácido cítrico, lo que a su vez reducen los costes de gestión). Los costes de operación tanto en tratamiento como en las materias primas se reducen en algo más de 14.000 pesetas por cada1.000 m2 de superficie de metal pasivado.
Referencia:
UNEP’s ICPIC-DV caso número 130. Compendio de Tecnología de baja y nula generación de residuos. Consejo Económico y Social de las Naciones Unidas. Monográfico «A No-dump bath using trivalent chromium for the blue passivation process in the galvanic industry».
CASO 2: SUSTITUCIÓN DEL CROMO VI EN UN PROCESO DE RECUBRIMIENTO ‘DECORATIVO EN EE.UU.
En este caso se trataba de una empresa de 48 trabajadores que buscaba reducir los costes de gestión de residuos. Esta planta tenía problemas importantes con los lodos generados por el tratamiento de los baños de solución que convencionalmente contenían cromo VI. Cada semana se reemplazaba en torno a 68 Kg de ácido crómico debido a pérdidas en los arrastres. Estos arrastres se trataban por precipitación convencional del cromo como cromo III. Los lodos generados se trataban fuera de la planta. La empresa decidió cambiar a cromo III, con lo que consiguió reducir la cantidad de lodos de 3,22 Kg a 0,14 Kg por cada 3, 8 litros de la solución agotada, más del 90% de reducción. La sustitución, además, resultó en el ahorro de materias primas: 68,04 Kg/semana de ácido crómico. Este cambió resultó en beneficios económicos puesto que se redujeron los costes de gestión en 2.812.000 pesetas/año, mientras que el ahorro en costes de maquinaria fueron de 2.368.000 pesetas.
Referencia:
Caso UNEP’s ICPIC-DV número 154. Pollution Prevenrion Information Clearinghouse from a document compiled by the USA New Jersey Hazardous Waste Facilities Siting Commission.
Más información:
Estefanía Blount Martín
Dpto. Medio Ambiente. C.S. de CC.OO. C/ Fernández de la Hoz, 12.
28010 Madrid. Tel.: (91) 319 76 53. Fax: (91) 310 48 04
CASO 3: SUSTITUCIÓN DEL CROMO VI EN UN PROCESO DE RECUBRIMIENTO DECORATIVO EN REINO UNIDO
En esta empresa se implantó la sustitución del cromo hexavalente con cromo III también como alternativa para reducir la cantidad de lodos generados. La tendencia de este último de oxidarse a cromo hexavalente se superó mediante la utilización de membranas especiales para cubrir los ánodos. Se calcula la vida útil de estas membranas, utilizadas también en los procesos de electrólisis de sal sin mercurio, en indefinida dado que no se apreció ningún desgaste tras cinco años de uso. Los bajos índices de deposición asociados al cromo trivalente se incrementaron en gran medida mediante la utilización de aditivos orgánicos especializados preparados en la propia planta para modificar las reacciones y proporcionar resultados superiores al proceso tradicional. Esto resulta en un incremento de producción entre el 20% y el 40% .
La cantidad de lodos que se generan se consiguieron reducir en más de un 95%, el consumo de energía se redujo en más del 50%, la eliminación de cloruro en el electrolito, y el 98% de reducción en los costes de gestión de residuos. La calidad del producto se mejoró sustancialmente como consecuencia de un recubrimiento mejor y más uniforme. Se observó que el color más marrón del cromo trivalente podría suponer un problema para algunos clientes dependiendo del uso y aplicación de la pieza. Aunque en la descripción del caso no se detallan los datos económicos, se considera que la nueva tecnología es más barata y que los gastos de operación y mantenimiento relacionados con el tratamiento de las aguas residuales son inferiores.
Más información:
Caso UNEP’s ICPIC-DV número 159. Clean Technology. EPT Office, Department of the Environment. Room B 357, Romney House. 43 Marsham St. London SW1P 3PY, Reino Unido.