L’UJI demostra la viabilitat en l’obtenció de pigments ceràmics de fangs residuals per a la seua reutilització

Investigadors i investigadores de la Universitat Jaume I de Castelló han demostrat la viabilitat de la síntesi de pigments ceràmics a partir de fangs residuals de les indústries de tractaments superficials (cromat i niquelat, entre altres), eliminant la necessitat i els costos del dipòsit en abocadors controlats i permetent l’estalvi en matèries primeres i energia. Aquest nou procés podria aplicar-se en empreses de fabricació de pigments inorgànics, indústries que incloguen tractaments superficials electroquímics (automòbil, components metàl·lics, joguets, etc.) i gestors de residus tòxics i perillosos.

En el procés d’aplicació electroquímica de tractaments superficials s’utilitzen banys de sals que contenen el metall que es depositarà. No obstant això, amb l’ús, aquests banys perden efectivitat i se’ls considera esgotats, tot i que encara contenen una elevada concentració del metall juntament amb altres compostos, que cal gestionar correctament perquè la gran majoria de metalls pesats es consideren tòxics i perillosos.

La solució més habitual és precipitar els ions metàl·lics al medi alcalí (amb algun tractament previ en alguns casos per a modificar l’estat d’oxidació del metall) i facilitar així la formació de l’hidròxid. D’aquesta manera, s’obté un fang que conté els contaminants, però que atès el seu alt contingut en metalls pesats ha de dipositar-se en abocadors controlats per a minimitzar el seu impacte ambiental, el que comporta un doble cost per a les empreses: d’una banda, el transport i dipòsit en abocadors i, d’altra banda, la pèrdua del valor de la matèria primera que no és utilitzada (sals de crom, níquel, etc.).

L’alternativa desenvolupada per l’equip investigador castellonenc suposa la transformació d’aquests fangs en pigments ceràmics i serveix per a valorar un grup de residus tòxics i perillosos com a matèria primera d’un altre procés. Els treballs realitzats indiquen que, combinant fangs de diferents processos, és possible generar una mescla el tractament tèrmic de la qual pot generar directament pigments ceràmics, normalment del grup de les espinel·les (òxids mixtos). En alguns casos pot ser necessari complementar la composició amb una xicoteta proporció de matèria primera addicional si no s’aconsegueix ajustar la relació estequiomètrica entre elements només amb fangs.

A més del notable estalvi que implica reutilitzar un residu tòxic i perillós com a matèria primera de pigments ceràmics, la mescla d’hidròxids que formen els fangs sol ser més reactiva que les mescles d’òxids utilitzades habitualment per a sintetitzar pigments. Això significa que poden sintetitzar-se els pigments amb tractaments tèrmics més curts o a menor temperatura màxima, amb el que també s’aconsegueix un estalvi energètic.

Aquest procés aconsegueix una major efectivitat quan la generació dels fangs s’ha realitzat sense introduir elements que resulten perjudicials per a la qualitat del pigment ceràmic, per la qual cosa la seua transferència al sector productiu aconseguiria majors avantatges si els processos de generació dels fangs a partir dels banys esgotats es realitzen tenint en compte el seu reaprofitament en la síntesi de pigments.

La tecnologia s’ha verificat a escala de laboratori amb mostres de fangs procedents de diferents processos superficials i el següent pas seria la creació d’un consorci amb generadors de diferents tipus de fangs i fabricants de pigments inorgànics per a abordar l’optimització i l’escalat del procés.

L’equip investigador, dirigit per Sergio Mestre Beltrán del Departament d’Enginyeria Química i de l’Institut Universitari de Tecnologia Ceràmica Agustín Escardino de l’UJI, ha estat format per Enrique Javier Sánchez Vilches i M. José Orts Tarí.