Responsable: JAIME VITE TORRES

Objetivos:

1.- Ajustar sustentablemente a un beneficio económico y ambiental, el manejo y aplicación de residuos sólidos y semisólidos provenientes de jales mineros, así como de tierras de filtros respectivamente, recuperando su capacidad de uso mediante su incorporación al ciclo productivo como materiales aplicables a la industria de la construcción. 2.- Eliminar los impactos al ambiente y a la salud de la población, generados por el manejo inadecuado de residuos sólidos y semisólidos que se almacenan frecuentemente a cielo abierto, los cuales son dispersados por el viento y el agua de lluvia. 3.- Generar una propuesta, basada en su factibilidad técnica, económica y social, para la implementación de un proceso que sirva a la producción de insumos para la industria de la construcción.

Antecedentes:

En México se han producido cientos de miles de toneladas de residuos sólidos granulares por diferentes sectores industriales, algunos de ellos considerados peligrosos, los cuales al ser almacenados a cielo abierto, contaminan la flora, fauna, mantos freáticos, llegando al ser humano. Tal es el caso de los jales mineros, almacenados en presas de jales, los cuales tienen concentraciones por arriba de los límites permitidos por la normativa mexicana con respecto al contenido de cianuro y de metales pesados. Otro caso son las tierras diatomáceas, (estas últimas no son consideradas peligrosas, sin embargo, necesitan un tratamiento para eliminar el material orgánico ocluido) las cuales son utilizadas en sus procesos por empresas productoras de grenetina, antibióticos, plantas industriales de grasas y aceites, refinación de azúcar, etc. En el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ) se obtuvieron dos patentes internacionales en los Estados Unidos de América (USA), para un equipo y un proceso para extraer metales tóxicos y metales valiosos de desechos de arenas de fundición. Se obtuvo una tercer patente a nivel nacional para la lixiviación de metales pesados de arenas de fundición y se logró un contrato con el Comité de Proyectos y Estudios para la Recuperación Ambiental (COPERA) sobre una investigación para la lixiviación de metales tóxicos de lodos industriales. Con este convenio, se logró que 16 empresas del Área Metropolitana del D.F. proporcionaran 24 muestras de desechos sólidos y semisólidos: 4 muestras de industrias químicas, 3 muestras de industrias de fundición y 17 de otros sectores industriales. De este mismo proyecto, se obtuvo un paquete tecnológico para la instalación de una planta piloto, relativa a la extracción de metales tóxicos de residuos granulares sólidos industriales. Estas experiencias han demostrado la eficiencia de la metodología utilizada, así como las expectativas de reutilizar los materiales sólidos, previo tratamiento, como material de construcción. Así, se han obtenido productos preliminares con excelentes propiedades físicas y mecánicas aplicables a la industria de la construcción. Tomando en cuenta que en el ININ se cuenta con el personal y los laboratorios adecuados, se propuso la realización del presente proyecto

Beneficios:

Los beneficios del proyecto son de índole, tecnológico, social, industrial, económico y ambiental, debido los siguientes aspectos: 1.- Se utiliza el equipo y proceso patentados por el ININ en Estados Unidos y México, relativos a la extracción de metales tóxicos de residuos sólido granulares, utilizando Columnas Termostatizadas Acopladas, con lo cual se disminuye la presencia de metales pesados en jales mineros. Se utiliza un proceso fisicoquímico, desarrollado en el ININ, para eliminar el material orgánico ocluido en las Tierras diatomáceas. Así, se eliminan los contaminantes y se obtienen los materiales base para la elaboración de materiales útiles en la industria de la construcción. 2.- La remediación y disposición adecuada de los residuos sólidos granulares de origen industrial, que actualmente son abandonados a cielo abierto, como es el caso de los jales mineros y de las tierras diatomáceas. Con este proceso estos materiales pasan de ser desechos peligrosos, obteniendo materiales útiles para su aprovechamiento. 3. La eliminación de fuentes de contaminación que representan estos residuos industriales a la flora, fauna y al ser humano. Asimismo, la liberación de espacios ocupados por estos residuos industriales para utilizarlos en un beneficio humano.

Logros Obtenidos:

1.- Utilizando la Columna Termostatizada Acoplada, (proceso y equipo patentado), fue posible la lixiviación de 80% del contenido de Vanadio ocluido en la matriz química de los residuos granulares sólidos industriales proveniente de la Tierras Diatomáceas. 2.- Se lograron materiales de construcción, con resistencia a la compresión de 120- 160.3 Kg/ cm2 y de 168-278 Kg/cm2 la cual es mayor que los ladrillos convencionales (80-100 Kg/cm2). Asimismo se comprobó que los materiales obtenidos de la mezcla de Jales, Tierras Diatomáceas y cemento, son 25% más ligeros que las muestras. También se estudiaron mas propiedades relativas a estos materiales como el esfuerzo de cedencia, módulo de elasticidad y deformación máxima. 3.- Se elaboraron nuevos materiales, procedentes de los residuos industriales sólidos granulares, que fueron obtenidos de residuos industriales de Tierras Diatomáceas y Jales mineros, los cuales tienen propiedades físicas y químicas muy útiles y pueden aplicarse en la industria de la construcción ó cerámica entre otros. 4.- Se obtuvo la propiedad mecánica referida a la resistencia a la compresión del cerámico elaborado a través de la mezcla de 50% en volumen de Residuos de Tierras Diatomáceas y 50 % en volumen de Caolín, éste último empleado como Agente Conglomerante, siendo ésta de 260 Kg/cm2, encontrándose además, que la composición química, estuvo constituida por: Cuarzo (SiO2); Aortita (NaOK) (Al Si3O8) Sanidina.

Aplicaciones:

El producto de este trabajo, es aplicable directamente en la industria que fabrica materiales para la construcción y para la industria de fabricación de cerámicos, en donde se requieran características especiales de resistencia y asilamiento.

Vinculación:

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) , en la caracterización mecánica con el Tesista de doctorado José Luis Soto Trinidad y con el Dr. Manuel Vite Torres.