Decapado

En general se utiliza el ácido nítrico en combinación con otros ácidos, sobre todo el HF y en menor grado el SO4 y HCI. El uso más extendido es el decapado de acero inoxidable que se realiza en caliente con una mezcla de 20% de HNO3, y un 10% de HF.

En la actualidad se está sustituyendo el uso del HF por el NH4F, de mayor facilidad para el manejo.

d) Decapado con ácido fluorhídrico

El ácido fluorhídrico se emplea con mayor frecuencia en combinación con el nítrico para los aceros inoxidables antes mencionados y como aditivo acelerador, aunque cada vez menos, en baños de decapado de sulfúrico de aluminio y en ocasiones de clorhídrico, por su alto poder decapante.

e) Decapado con ácido fosfórico

Se utiliza para hierro y acero y da lugar a excelentes superficies pasivadas, protegidas y aptas para recubrimientos como pinturas. Sin embargo no se prestan a recubrimientos metálicos (o electrolitos) por generar una capa aislante. Se emplea con poca frecuencia.

f) Decapado con ácido crómico

Se suele utilizar para metales como el cine, y a veces el cobre. Forma capas protectoras aislantes de cromo, por lo que también recibe el término de pasivado y se incluye en la categoría de residuos con metales procedentes de procesos galvánicos.

g) Decapado con sosa

Se utiliza fundamentalmente a un 10-20% en los anodizados de aluminio y a una temperatura elevada de 60 -70°C.

Problemática medioambiental de los procesos de decapado
La problemática medioambiental que pueden presentar los procesos de decapado y la posterior gestión de residuos son:

• Alta corrosividad, peligrosa para el medio ambiente y los colectores, en caso de mala gestión.
• Carácter tóxico en algunos casos de los aditivos de decapado.
• Contenidos de metales no férreos (Zn, Cu … ) en los baños de decapado.
• Emisiones gaseosas (gases nitrosos y de HCI) durante el proceso.
• Emisiones líquidas por arrastres a lavados posteriores.
• Alta salinidad y caga orgánica media de los efluentes provenientes del tratamiento físico-químico de los baños agotados.

Los ácidos y bases son considerados tóxicos y peligrosos por su alta corrosidad, la cual puede ocasionar daños a la salud, las infraestructuras y medio ambiente. En el caso del HNO3, los baños en caliente producen emisiones ácidas y de gases nitrosos.

Estos últimos son de carácter altamente tóxico. Los decapados de clorhídrico concentrado pueden generar gases especialmente cuando operan a alta temperatura.

La mayoría de los baños ácidos de decapado (HCl y H2SO4) contienen aditivos inhibidores de la corrosión y tensoactivos, que a su vez estabilizan los baños, consiguiendo alargar la vida de los mismos. Existe una amplia gama de aditivos cuyos efectos sobre el medio deben ser analizados. Su concentración suele ser de unos 2 g/l o 0’2% de volumen del baño de decapado.

Existe una amplia gama de tensoactivos y humectantes no iónicos. Algunos de ellos tienen efectos nocivos sobre el medio ambiente que son de sobra conocidos. Tal es el caso de los alquilfenoletoxilatos, cuya concentración en los baños de decapado suelen situarse entre  los 0’1 y 1 g/l en el cielo natural son metabolizados a alquilfenoles, sustancia altamente tóxica. Estos tensoactivos son igualmente utilizados en baños desengrasantes, pinturas y emulsionantes.

La problemática de los aditivos orgánicos puede incrementarse a la hora de realizar el proceso de floración en frío para la consecución del floculante FeCI3, puesto que es probable la formación de compuestos organoclorados.

La acumulación de algunos metales pesados como el cine, el cobre y el cromo en algunos baños de decapado, que en teoría podrían pasar bien sea a los floculantes obtenidos a partir del residuo o bien a los fangos de alguna depuradora industrial, representan otra problemática ambiental nada despreciable.

Inventario cualitativo de los residuos generados

Las principales causas para la retirada de baños de decapado y la consiguiente generación de residuos ácidos y alcalinos son:

• Agotamiento de la acidez de los baños de decapado, por acumulación de metales, fundamentalmente hierro, con lo que pierden su capacidad decapante.
• Contaminación de los baños de decapado por metales (Zn, Ni, Cr, Cu), grasas y otras sustancias que pueden afectar la calidad de decapado de las piezas.

 a) Ácido clorhídrico

Con vistas a una futura gestión conviene señalar que los residuos generados son fundamentalmente de dos tipos:

• Los provenientes del decapado de hierro y acero, con escasas contaminaciones de otros metales. Estos decapados pueden estar muy agotados con hierro (decapado en caliente) o estarlo sólo medianamente (decapado en frío).
• Las provenientes del decapado de hierro, acero y otros metales con contaminantes de Zn, Cu y otros metales que proceden de procesos galvánicos y superficiales. Estos metales causan problemas de instalaciones de recuperación de ácido HCI (límite < 2 g/l) y a la hora de la comercialización de floculante férrico.

El desglose en estos dos tipos de residuos presenta dificultades en numerosas ocasiones por no conocer el contenido de Zn, Cu y otros contaminantes como grasas en los mismos.

b) Sosa (NaOH)

Las principales fuentes de residuos alcalinos concentradas son:

1. Los baños de mateado de los anodizados, que deben ser renovados cuando la concentración de aluminio supera los 140 g/l y que contienen entre 10-20% de sosa.

2. Los desengrases alcalinos acuosos. Proponemos clasificarlos en desengrases de terminación cuyo compuesto principal es sosa y los desengrases metálicos de otros tipos con altos contenidos de tensoactivos y aditivos.
3. avanados, conteniendo nitritos y nitratos, de escasa importancia cuantitativa por ser baños de reducido tamaño y empleo poco extendido que casi son renovados con poca frecuencia.
4. os decapados de pintura. Actualmente en alza en la industria de la maquinaria y de pintura, compitiendo con los disolventes halogenados como el cloruro de metileno, que es un compuesto cancerígeno potencial. Las cantidades residuales generadas en la actualidad son de escasa importancia.

Gestión de los residuos de decapado

1) Ácido clorhídrico

Se puede considerar actualmente varios tipos de gestión:

• Neutralización: Se realiza normalmente con lechada de cal a veces con sosa. Es la única solución económica a baños ácidos con alto contenido de metales pesados (como Zn, Cu, Ni, Cr), contaminación alta de aceites o dilución excesiva en agua. Este tratamiento destructivo puede realizarse “in situ” o “off site”. Posteriormente se deben flocular los hidróxidos metálicos, precipitarlos y concentrarlos. Empleo de baños agotados de decapado de hierro (FeCI3) como floculante. No se precisa ningún tratamiento especial, presuponiendo un baño de decapado no contaminado (p. e. laminación en frío), se puede utilizar directamente para afluentes de la industria textil y papelera.
• Producción de FeCl3: Para ello se prestan baños de decapado agotados con hierro no contaminados y que contengan más de 120 g/l de Fe y menos de 30 g/l de HCI. Tras una saturación con óxido de hierro se procede a oxidar el cloruro ferroso a férrico mediante cloro, filtrándose el precipitado.
• Recuperación térmica del HCI: Para ello se prestan todos los baños no contaminados de HCI, es decir contienen menos de 2 g/l de Zn y Pb. El proceso se desarrolla a 1.200°C y produce HCI y Fe2O3.

Los residuos de H2SO4 a gestionar no tienen actualmente otra salida que la neutralización, posterior floculacion, precipitación y concentración.

La cantidad de Iodos generados es alta por precipitarse CASO4 (yeso), al neutralizarse con lechada de cal.

Existen procesos de recuperación de H2SO4, que no son viables energética ni económicamente debido al claro exceso de producción de H2SO4 lo que no hace atractiva la alternativa de recuperación.