i

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Το παρόν κείµενο αναφοράς για τις βέλτιστες διαθέσιµες τεχνικές στη βιοµηχανία µησιδηρούχων µετάλλων αντιπροσωπεύει την ανταλλαγή πληροφοριών που πραγµατοποιήθηκεσύµφωνα µε το άρθρο 16 παράγραφος 2 της οδηγίας 96/61/ΕΚ του Συµβουλίου. Το κείµενοπρέπει να αναγνωστεί υπό το φως του προλόγου, ο οποίος περιγράφει τους σκοπούς τουκειµένου και τη χρήση του.

Για την αντιµετώπιση του πολύπλοκου θέµατος της παραγωγής µη σιδηρούχων µετάλλων,υιοθετήθηκε η προσέγγιση της κάλυψης της παραγωγής των µετάλλων τόσο από πρωτογενείς,όσο και από δευτερογενείς πρώτες ύλες µαζί σε ένα κείµενο και της κατάταξης των µετάλλωνσε 10 οµάδες. Οι οµάδες αυτές είναι:

• Χαλκός (συµπεριλαµβανοµένων των Sn και Be) και κράµατά του• Αλουµίνιο• Ψευδάργυρος, µόλυβδος και κάδµιο, (+ Sb, Bi, In, Ge, Ga, As, Se, Te)• Πολύτιµα µέταλλα• Υδράργυρος• ∆ύστηκτα (αλεξίπυρα) µέταλλα• Σιδηροκράµατα• Αλκάλια και αλκαλικές γαίες• Νικέλιο και κοβάλτιο• Άνθρακας και γραφίτης

Η παραγωγή άνθρακα και γραφίτη περιλαµβάνεται και αυτή ως ξεχωριστή οµάδα, καθώςπολλές διαδικασίες της συνδέονται µε τα χυτήρια πρωτογενούς αλουµινίου. Οι διεργασίες τηςφρύξης και θερµοσυσσωµάτωσης µεταλλευµάτων και συµπυκνωµάτων, καθώς και τηςπαραγωγής αλουµίνας, περιελήφθησαν επίσης στις οµάδες αυτές, όπου έχουν εφαρµογή. Ηεξόρυξη και η κατεργασία των µεταλλευµάτων στο χώρο του ορυχείου δεν καλύπτονται από τοπαρόν κείµενο.

Στο κείµενο, οι πληροφορίες παρουσιάζονται σε δώδεκα κεφάλαια, που καλύπτουν : γενικέςπληροφορίες στο κεφάλαιο 1, κοινές διεργασίες στο κεφάλαιο 2 και, κατόπιν, µεταλλουργικέςπαραγωγικές διεργασίες για δέκα οµάδες µετάλλων στα κεφάλαια 3 έως 12. Στο κεφάλαιο 13παρουσιάζονται τα συµπεράσµατα και οι συστάσεις. Περιλαµβάνονται, επίσης, παραρτήµαταπου καλύπτουν το κόστος και τους διεθνείς κανονισµούς. Οι κοινές παραγωγικές διαδικασίες(διεργασίες) στο κεφάλαιο 2 χωρίζονται ως εξής:

• Χρήση του κεφαλαίου - σύνθετες εγκαταστάσεις• Χρήση και αναφορά δεδοµένων εκποµπών• ∆ιαχείριση, σχεδιασµός και κατάρτιση• Παραλαβή, αποθήκευση και χειρισµός πρώτων υλών• Προεπεξεργασία και προκατεργασία πρώτων υλών και µεταφορά τους στους χώρους

της παραγωγικής διεργασίας• ∆ιεργασίες παραγωγής µετάλλων - τύποι καµίνων και τεχνικές ελέγχου της διεργασίας.• Συλλογή αερίων και τεχνικές µείωσής τους.• Επεξεργασία εκροών και αναχρησιµοποίηση νερού• Ελαχιστοποίηση, ανακύκλωση και επεξεργασία υπολειµµάτων διεργασιών

(συµπεριλαµβανοµένων υποπροϊόντων και αποβλήτων).• Ανάκτηση ενέργειας και θερµότητας αποβλήτων• Περιβαλλοντικά διασυστηµατικά θέµατα• Θόρυβος και δονήσεις• Οσµές• Πτυχές ασφαλείας• Παροπλισµός

ii

Κάθε κεφάλαιο από 2 έως 12, περιλαµβάνει από ένα τµήµα για εφαρµοσµένες διεργασίες καιτεχνικές, παρόντα επίπεδα εκποµπών και κατανάλωσης, τεχνικές υπό εξέταση για τονκαθορισµό Β∆Τ και συµπεράσµατα για Β∆Τ. Στο κεφάλαιο 2, περιλαµβάνονταισυµπεράσµατα για Β∆Τ µόνο για το χειρισµό και αποθήκευση υλικών, έλεγχο της διεργασίας,συλλογή και µείωση αερίων, αποµάκρυνση διοξινών, ανάκτηση διοξειδίου του θείου, µείωσητου υδραργύρου και επεξεργασία εκροών/αναχρησιµοποίηση νερού. Για πλήρη κατανόηση, θαπρέπει να λαµβάνονται υπόψη και τα συµπεράσµατα που περιέχονται σε όλα τα κεφάλαια.

1. Βιοµηχανία µη σιδηρούχων µετάλλων

Στην ΕΕ παράγονται τουλάχιστον 42 µη σιδηρούχα µέταλλα, συν τα σιδηροκράµατα και τονάνθρακα και τον γραφίτη, και χρησιµοποιούνται σε διάφορες εφαρµογές στους κλάδους τηςµεταλλουργίας, των χηµικών προϊόντων, των κατασκευών, των µεταφορών και τηςπαραγωγής/µεταφοράς ηλεκτρισµού. Για παράδειγµα, στην παραγωγή και µεταφοράηλεκτρισµού είναι απαραίτητος υψηλής καθαρότητας χαλκός, ενώ µικρά ποσά νικελίου ήδυστήκτων µετάλλων βελτιώνουν την αντοχή στη διάβρωση ή άλλες ιδιότητες του χάλυβα.Χρησιµοποιούνται, επίσης, σε πολλές εφαρµογές υψηλής τεχνολογίας, ιδιαίτερα στην άµυνα,στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και στον κλάδο των ηλεκτρονικών και τηλεπικοινωνιών.

Τα µη σιδηρούχα µέταλλα παράγονται από διάφορες πρωτογενείς και δευτερογενείς πρώτεςύλες. Οι πρωτογενείς πρώτες ύλες προέρχονται από µεταλλεύµατα, τα οποία εξορύσσονται καικατόπιν υποβάλλονται σε περαιτέρω κατεργασία πριν υποβληθούν σε µεταλλουργική διεργασίαγια την παραγωγή ακάθαρτου µετάλλου. Η κατεργασία των µεταλλευµάτων γίνεται, κανονικά,κοντά στα ορυχεία. Οι δευτερογενείς πρώτες ύλες είναι γηγενή παλαιοµέταλλα (σκραπ) καιυπολείµµατα και µπορεί και αυτά να υποστούν κάποια προκατεργασία για την αποµάκρυνσηυλικών επικάλυψης.

Στην Ευρώπη, τα κοιτάσµατα που περιέχουν µέταλλα σε βιώσιµες συγκεντρώσεις εξαντλούνταιπροοδευτικά και οι παραµένουσες πλέον γηγενείς πηγές είναι λίγες. Έτσι, τα περισσότερασυµπυκνώµατα εισάγονται από διάφορες πηγές σε όλο τον κόσµο.

Η ανακύκλωση συνιστά ένα σηµαντικό συστατικό στοιχείο των προµηθειών πρώτων υλών γιαδιάφορα µέταλλα. Χαλκός, αλουµίνιο, µόλυβδος, ψευδάργυρος, πολύτιµα µέταλλα καιδύστηκτα µέταλλα, µεταξύ άλλων, µπορούν να ανακτηθούν από προϊόντα τους ή υπολείµµατακαι να επανέλθουν στην παραγωγή χωρίς πρόβληµα ποιότητας στην ανακύκλωση. Γενικά, οιδευτερογενείς πρώτες ύλες καλύπτουν ένα µεγάλο ποσοστό της παραγωγής, µειουµένης έτσιτης κατανάλωσης πρώτων υλών και ενέργειας.

Το προϊόν της βιοµηχανίας είναι είτε κεκαθαρµένο µέταλλο, είτε ηµικατεργασµένα προϊόντα,δηλ. χελώνες ή σχηµατοποιηµένα µορφώµατα µετάλλου ή µεταλλικών κραµάτων, εξωθηµένασχηµατοποιηµένα µορφώµατα, λίαν λεπτά ελάσµατα, φύλλα, ταινίες, ράβδοι, κλπ.

Η δοµή της βιοµηχανίας ποικίλλει από µέταλλο σε µέταλλο. ∆εν υπάρχει εταιρεία που ναπαράγει όλα τα µη σιδηρούχα µέταλλα, αν και υπάρχουν ορισµένες πανευρωπαϊκού επιπέδουεταιρείες που παράγουν πολλά µέταλλα, π.χ. χαλκό, µόλυβδο, ψευδάργυρο, κάδµιο, κλπ.

Το µέγεθος των εταιρειών που παράγουν µέταλλα και κράµατα µετάλλων στην Ευρώπηποικίλει από εταιρείες που απασχολούν πάνω από 5000 άτοµα και ένα µεγάλο αριθµό άλλωνπου απασχολούν από 50 έως 200 εργαζοµένους. Η ιδιοκτησία ποικίλει από πανευρωπαϊκούς καιεθνικούς µεταλλευτικούς οµίλους µέχρι βιοµηχανικούς οµίλους συµµετοχών (holdings),µεµονωµένες κρατικές εταιρείες και ιδιωτικές εταιρείες.

Ορισµένα µέταλλα παίζουν ουσιαστικό ρόλο ως ιχνοστοιχεία, σε µεγαλύτερες όµωςσυγκεντρώσεις χαρακτηρίζονται από τοξικότητα του µετάλλου, των ιόντων ή των ενώσεών τουκαι πολλά περιλαµβάνονται σε διάφορους καταλόγους τοξικών υλικών. Μεγαλύτεροενδιαφέρον από αυτή την πλευρά παρουσιάζουν ο µόλυβδος, το κάδµιο και ο υδράργυρος.

iii

2. Περιβαλλοντικά θέµατα για τη βιοµηχανία

Τα βασικά περιβαλλοντικά προβλήµατα στην παραγωγή των πλείστων µη σιδηρούχωνµετάλλων από πρωτογενείς πρώτες ύλες είναι οι δυνητικές εκποµπές στον αέρα σκόνης καιµετάλλων/µεταλλικών ενώσεων και διοξειδίου του θείου στην περίπτωση φρύξης και τήξης ποςδιαχωρισµό θειούχων συµπυκνωµάτων ή χρήσης καυσίµων ή άλλων υλικών που περιέχουνθείο. Η κατακράτηση, συνεπώς, του θείου και η µετατροπή ή αποµάκρυνσή του είναι έναςσηµαντικός παράγοντας στην παραγωγή µη σιδηρούχων µετάλλων. Οι πυροµεταλλουργικέςδιεργασίες είναι δυνητικές πηγές σκόνης και µετάλλων από καµίνους, αντιδραστήρες και τηµεταφορά τηγµένου µετάλλου.

Η κατανάλωση ενέργειας και η ανάκτηση θερµότητας και ενέργειας είναι σηµαντικοίπαράγοντες στην παραγωγή µη σιδηρούχων µετάλλων. Εξαρτώνται από την αποδοτική χρήσητου ενεργειακού περιεχοµένου των θειούχων µεταλλευµάτων, τη ζήτηση ενέργειας στα διάφοραστάδια της διεργασίας, τον τύπο και τη χρησιµοποιούµενη µέθοδο παροχής ενέργειας και τηχρήση αποτελεσµατικών µεθόδων ανάκτησης θερµότητας. Στο κεφάλαιο 2 δίδονται ορισµέναλειτουργικά παραδείγµατα.

Τα βασικά περιβαλλοντικά προβλήµατα που συνδέονται µε την παραγωγή µη σιδηρούχωνµετάλλων από δευτερογενείς πρώτες ύλες σχετίζονται επίσης µε τα απαέρια από τις διάφορεςκαµίνους και µεταφορές, που περιέχουν σκόνη, µέταλλα και, σε ορισµένα στάδια τηςδιεργασίας, όξινα αέρια. Υπάρχει, επίσης, η περίπτωση του σχηµατισµού διοξινών λόγω τηςπαρουσίας µικρών ποσοτήτων χλωρίου στις δευτερογενείς πρώτες ύλες. Η καταστροφή και/ήκατακράτηση των διοξινών και των VOCs είναι ένα θέµα µε ιδιαίτερο επίσης ενδιαφέρον.

Τα βασικά περιβαλλοντικά προβλήµατα για το πρωτογενές αλουµίνιο είναι η παραγωγήπολυφθοριωµένων υδρογονανθράκων και φθοριδίων κατά την ηλεκτρόλυση, η παραγωγήστερεών αποβλήτων από τα κελλιά και η παραγωγή στερεών αποβλήτων κατά την παραγωγήαλουµίνας.

Η παραγωγή στερεών αποβλήτων αποτελεί, επίσης, πρόβληµα και για την παραγωγήψευδαργύρου και άλλων µετάλλων κατά τα στάδια της αποµάκρυνσης του σιδήρου.

Σε άλλες διεργασίες χρησιµοποιούνται συχνά επικίνδυνα αντιδραστήρια όπως, π.χ., HCl, HNO3,Cl2 και οργανικοί διαλύτες για απόπλυση και καθαρισµό. Με προηγµένες τεχνικές διεργασίας,τα υλικά αυτά µπορούν να κατακρατούνται, να ανακτώνται και να αναχρησιµοποιούνται. Ηστεγανότητα του αντιδραστήρα είναι ένα σηµαντικό ζήτηµα από την άποψη αυτή.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα αέρια αυτά διεργασιών καθαρίζονται σε υφασµάτινα φίλτρακαι, έτσι, οι εκποµπές σκόνης και µεταλλικών ενώσεων όπως π.χ. του µολύβδου µειώνονται. Οκαθαρισµός των αερίων µε χρήση υγρών διατάξεων χηµικού καθαρισµού και υγρών διατάξεωνηλεκτροστατικής καθίζησης είναι ιδιαιτέρως αποτελεσµατική για αέρια διεργασιών πουυποβάλλονται σε ανάκτηση θείου σε εργοστάσια θειικού οξέος. Σε ορισµένες περιπτώσεις όπουη σκόνη είναι αποξεστική ή δύσκολο να φιλτραριστεί,. αποτελεσµατικές είναι επίσης και οιυγρές διατάξεις χηµικού καθαρισµού. Σηµαντικό ρόλο στην παρεµπόδιση πρόσκαιρων (εκδιαφυγής) εκποµπών παίζει η στεγανοποίηση της καµίνου και η χρήση εσωτερικών διαδικασιώνµεταφοράς και αποθήκευσης.

Συνοπτικά, τα βασικά θέµατα στις διεργασίες παραγωγής κάθε οµάδας µετάλλων είναι σταακόλουθα:

• Για την παραγωγή χαλκού: SO2, σκόνη, µεταλλικές ενώσεις, οργανικές ενώσεις,υδατικά απόβλητα (µεταλλικές ενώσεις), υπολείµµατα όπως επενδύσεις καµίνων,λάσπες, σκόνη φίλτρων και σκουριές. Ένα, επίσης, θέµα είναι και ο σχηµατισµόςδιοξινών κατά την κατεργασία δευτερογενών χαλκούχων υλών.

iv

• Για την παραγωγή αλουµινίου: φθορίδια (συµπ/νου του HF), σκόνη, µεταλλικέςενώσεις, SO2, COS, PAH, VOC, αέρια του θερµοκηπίου (PFC και CO2), διοξίνες(δευτερογενή), χλωρίδια και HCl. Υπολείµµατα όπως υπολείµµατα βωξίτη, προϊόντααναλωθεισών επενδύσεων, σκόνη φίλτρων και αλατούχος σκωρία και υδατικάαπόβλητα (πετρέλαια και αµµωνία).

• Για την παραγωγή µολύβδου, ψευδαργύρου και καδµίου: σκόνη, µεταλλικές ενώσεις,VOCs (συµπ/νων των διοξινών), οσµές, SO2, άλλα όξινα αέρια, υδατικά απόβλητα(µεταλλικές ενώσεις), υπολείµµατα όπως λάσπες, τα πλούσια σε σίδηρο υπολείµµατα,σκόνη φίλτρων και σκουριές.

• Για την παραγωγή πολύτιµων µετάλλων: VOCs, σκόνη, µεταλλικές ενώσεις, διοξίνες,οσµές, NOx, άλλα όξινα αέρια όπως χλώριο και SO2. Υπολείµµατα όπως λάσπες, σκόνηφίλτρων και σκουριά και υδατικά απόβλητα (µεταλλικές ενώσεις και οργανικέςενώσεις).

• Για την παραγωγή υδραργύρου: ατµοί υδραργύρου, σκόνη, µεταλλικές ενώσεις, οσµές,SO2, άλλα όξινα αέρια, υδατικά απόβλητα (µεταλλικές ενώσεις), υπολείµµατα όπωςλάσπες, σκόνη φίλτρων και σκουριά.

• Για την παραγωγή δύστηκτων µετάλλων, σκόνης σκληρών µετάλλων και µεταλλικώνκαρβιδίων: σκόνη, στερεό σκληρό µέταλλο και µεταλλικές ενώσεις, υδατικά απόβλητα(µεταλλικές ενώσεις), υπολείµµατα όπως σκόνη φίλτρων, λάσπες και σκουριά. Χηµικάδιεργασιών όπως υδροφθόριο (HF) χρησιµοποιούνται για την επεξεργασία τανταλίουκαι νιοβίου και είναι εξαιρετικά τοξικά. Αυτό χρειάζεται να λαµβάνεται υπόψη κατά τοχειρισµό και αποθήκευση αυτών των υλικών.

• Για την παραγωγή σιδηροκραµάτων: σκόνη, µεταλλικές ενώσεις, CO, CO2, SO2,ανάκτηση ενέργειας, υδατικά απόβλητα (µεταλλικές ενώσεις), υπολείµµατα όπωςσκόνη φίλτρων, λάσπες και σκουριά.

• Για την παραγωγή αλκαλίων και αλκαλικών γαιών: χλώριο, HCl, διοξίνες, SF6, σκόνη,µεταλλικές ενώσεις, CO2, SO2, υδατικά απόβλητα (µεταλλικές ενώσεις), υπολείµµαταόπως λάσπες, αργιλλικά, σκόνη φίλτρων και σκουριά.

• Για την παραγωγή νικελίου και κοβαλτίου: VOCs, CO, σκόνη, µεταλλικές ενώσεις,οσµές, SO2, χλώριο και άλλα όξινα αέρια, υδατικά απόβλητα (µεταλλικές ενώσεις καιοργανικές ενώσεις), υπολείµµατα όπως λάσπες, σκόνη φίλτρων και σκουριά.

• Για την παραγωγή άνθρακα και γραφίτη: PAHs, υδρογονάνθρακες, σκόνη, οσµές, SO2,πρόληψη υδατικών αποβλήτων, υπολείµµατα όπως σκόνη φίλτρων.

3. Εφαρµοζόµενες διεργασίες

Ο αριθµός των πρώτων υλών που υπάρχουν διαθέσιµες στις διάφορες εγκαταστάσεις είναιµεγάλος και αυτό σηµαίνει ότι χρησιµοποιούνται διάφορες µεταλλουργικές παραγωγικέςδιεργασίες. Σε πολλές περιπτώσεις, η επιλογή διεργασίας εξαρτάται από τις πρώτες ύλες. Στουςπίνακες που ακολουθούν συνοψίζονται οι κάµινοι που χρησιµοποιούνται για την παραγωγή µησιδηρούχων µετάλλων:

Κάµινος Χρησιµοποιούµεναµέταλλα

Χρησιµοπ/µενουλικό

Σχόλια

Ξηραντήρας ατµού µεσερπαντίναΞηραντήρας ρευστο-ποιηµένης κλίνηςΞηραντήρας flash

Cu και ορισµένα άλλα Συµπυκνώµατα

Περιστροφικόςκλίβανος

Τα πλείστα µέταλλα γιαξήρανση. Εξάτµιση ZnOΠύρωση αλουµίνας, Niκαι σιδηροκραµάτων.Καύση φωτογραφικούφιλµ για παραγωγήπολύτιµων µετάλλων.

Μεταλλεύµατα,συµπυκνώµατα καιδιάφορα σκραπ καιυπολείµµατα.

Ξήρανση, πύρωσηκαι εξάτµιση

Χρήση ως αποτεφρω-τή

v

Απολίπανση σκραπ Cuκαι Al

Ρευστοποιηµένηκλίνη

Χαλκός - ψευδάργυροςAl2O3

Συµπυκνώµατα.Al(OH)3

Πύρωση και φρύξη

Μηχανή θερµοσυσ-σωµάτωσης ανοδικούελκυσµού

Ψευδάργυρος καιµόλυβδος.

Συµπυκνώµατακαι δευτερογενή

Θερµοσυσσωµάτωση.

Μηχανή θερµοσυσ-σωµάτωσηςκαθοδικού ελκυσµού

Ψευδάργυρος καιµόλυβδος.

Συµπυκνώµατακαι δευτερογενή

Θερµοσυσσωµάτωση.

Μηχανή θερµοσυσ-σωµάτωσηςχαλύβδινου ιµάντα

Σιδηροκράµατα, Mn,Nb.

Μετάλλευµα Άλλες δυνατέςχρήσεις

Herreshoff ΥδράργυροςΜολυβδαίνιο (ανάκτησηρηνίου)

Μεταλλεύµατα καισυµπυκνώµατα.

Φρύξη, πύρωση

Κάµινοι ξήρανσης, φρύξης, θερµοσυσσωµάτωσης και πύρωσης

vi

Κάµινος Χρησιµοποιούµεναµέταλλα

Χρησιµοποιούµενουλικό

Σχόλια

Κλειστά χωνευτήρια µεπυρίµαχη επένδυση

∆ύστηκτα µέταλλα,ειδικά σιδηροκράµατα

Μεταλλοξείδια

Ανοικτό σκάµµα ∆ύστηκτα µέταλλα,ειδικά σιδηροκράµατα.

Μεταλλοξείδια

Baiyin Χαλκός ΣυµπυκνώµαταΚάµινος ηλεκτρικούτόξου

Σιδηροκράµατα Συµπυκνώµατα,µετάλλευµα

Contop/Κυκλώνας Χαλκός ΣυµπυκνώµαταΒυθισµένη κάµινοςηλεκτρικού τόξου

Πολύτιµα µέταλλα,χαλκός,σιδηροκράµατα.

Σκουριά, δευτερογενήυλικά, συµπυκνώµατα.

Για την παραγωγή σιδη-ροκραµάτων χρησιµο-ποιούνται ο ανοικτός,ηµίκλειστος καικλειστός τύπος

Περιστροφική Αλουµίνιο, µόλυβδος,χαλκός, πολύτιµαµέταλλα

Σκραπ και άλλαδευτερογενή,φλυκταινώδης χαλκός

Οξείδωση καιαντίδραση µευπόστρωµα

Κεκλιµένηπεριστροφική κάµινος

Αλουµίνιο Σκραπ και άλλαδευτερογενή

Ελαχιστοποιεί τη χρήσηκαθαριστικού άλατος

Φλογοβόλος (αντανα-κλαστική)

Αλουµίνιο, χαλκός,άλλα

Σκραπ και άλλαδευτερογενή, µαύροςχαλκός

Τήξη προς διαχωρισµό(smelting) συµπυκνω-µάτων Cu αλλαχού

Vanyucov Χαλκός ΣυµπυκνώµαταISA Smelt/Ausmelt Χαλκός, µόλυβδος, Ενδιάµεσα,

συµπυκνώµατα καιδευτερογενή υλικά

QSL Μόλυβδος Συµπυκνώµατα καιδευτερογενή

Kivcet ΜόλυβδοςΧαλκός

Συµπυκνώµατα καιδευτερογενή

Noranda Χαλκός ΣυµπυκνώµαταEl Teniente Χαλκός ΣυµπυκνώµαταTBRCTROF

Χαλκός (TBRC),Πολύτιµα µέταλλα

Κατά το πλείστον δευ-τερογενή, συµπ/νωνιζηµάτων

Μινι χυτήριο Χαλκός/µόλυβδος/κασ-σίτερος

Σκραπ

Υψικάµινος και ISF Μόλυβδος, µόλυβδος/ψευδάργυρος, χαλκός,πολύτιµα µέταλλα,σιδηροµαγγάνιο υψη-λής περιεκτικότητας σεάνθρακα

Συµπυκνώµατα, κατάτο πλείστονδευτερογενή

Για παραγωγή σιδηροµαγγανίου, χρησιµο-ποιείται µόνο µαζί µεανάκτηση ενέργειας

Κάµινος Inco Flash Χαλκός, νικέλιο ΣυµπυκνώµαταΧυτήριο OutokumpuFlash

Χαλκός, νικέλιο Συµπυκνώµατα

Μέθοδος Mitsubishi Χαλκός Συµπυκνώµατα καισκραπ ανόδων

Peirce Smith Χαλκός (µετατροπέας),Σιδηροκράµατα, παρα-γωγή µεταλλοξειδίων

Matte (ακάθαρτοθειούχο µετάλλευµα)και σκραπ ανόδων

Hoboken Χαλκός (µετατροπέας) Matte και σκραπανόδων

Μετατροπέας τύπουOutokumpu Flash

Χαλκός (µετατροπέας) Matte

Μετατροπέας Noranda Χαλκός (µετατροπέας) MatteΜετατροπέα Mitsubishi Χαλκός (µετατροπέας) Matte Κάµινοι τήξεως για διαχωρισµό και εξευγενισµό

vii

Κάµινος Χρησιµοποιούµεναµέταλλα

Χρησιµοποιούµενουλικό

Σχόλια

Επαγωγής Τα περισσότερα Καθαρό µέταλλο καισκραπ.

Υποβοήθηση κραµα-τοποίησης δι' επαγω-γής. Για ορισµέναµέταλλα µπορεί ναεφαρµοστεί κενό

Ηλεκτρονιακήςδέσµης

∆ύστηκτα µέταλλα Καθαρό µέταλλο καισκραπ.

Περιστροφική Αλουµίνιο, µόλυβδος ∆ιάφορα είδη σκραπ Καθαριστικά καιάλατα χρησιµοποιού-µενα για σύνθεταυποστρώµατα

Φλογοβόλος Αλουµίνιο (πρωτογε-νές και δευτερογενές)

∆ιάφορα είδη σκραπ Η διαµόρφωση εστίαςή λουτρού µπορεί ναποικίλει. Τήξη ήσυγκράτηση

Συνεχούς τήξης Χαλκός Άνοδος χαλκού,καθαρό σκραπ καιφλυκταινώδης χαλκός.

Ολοκληρωµένοσύστηµα καµίνευσης

Κτιστή Χαλκός Κάθοδος χαλκού καικαθαρό σκραπ.

Αναγωγικές συνθήκες

Τύµπανο (Thomas) Χαλκός Σκραπ χαλκού Τήξη, εξευγενισµός µεπύρωση

Θερµαινόµενα χωνευ-τήρια (εµµέσως)

Μόλυβδος,ψευδάργυρος

Σκραπ χαλκού Τήξη, εξευγενισµός,κραµατοποίηση

Απευθείας θερµαινό-µενα χωνευτήρια

Πολύτιµα µέταλλα Καθαρό µέταλλο Τήξη, κραµατοποίηση

Κάµινοι τήξεως

Χρησιµοποιούνται, επίσης, υδροµεταλλουργικές διεργασίες. Για τη διάλυση του περιεχοµένουµετάλλου διαφόρων προϊόντων πύρωσης, µεταλλευµάτων και συµπυκνωµάτων πριν από τηδιεργασία εξευγενισµού και τον ηλεκτρολυτικό διαχωρισµό του µετάλλου, χρησιµοποιούνταιοξέα και αλκάλεα (NaOH, µερικές φορές επίσης Na2CO3). Το προς απόπλυση υλικό είναι,συνήθως, µε τη µορφή του οξειδίου, είτε ως οξειδιούχο µετάλλευµα, είτε ως οξείδιο παραχθένµε φρύξη. Η απευθείας απόπλυση ορισµένων συµπυκνωµάτων ή ακάθαρτων θειούχωνµεταλλευµάτων (mattes) πραγµατοποιείται, επίσης, τόσο σε υψηλή όσο και σε ατµοσφαιρικήπίεση. Ορισµένα µεταλλεύµατα θειούχου χαλκού µπορούν να αποπλυθούν µε θειικό οξύ ή άλλαµέσα, χρησιµοποιώντας, µερικές φορές, φυσικά βακτήρια για την προαγωγή της οξείδωσης καιδιάλυσης, χρειάζονται όµως ιδιαίτερα µεγάλοι χρόνοι παραµονής.

Για την επίτευξη των κατάλληλων συνθηκών διάλυσης, στα συστήµατα απόπλυσης µπορεί ναπροστίθενται αέρας, οξυγόνο, χλώριο ή διαλύµατα τριχλωριούχου σιδήρου. Τα παραγόµεναδιαλύµατα υποβάλλονται σε κατεργασία µε διάφορους τρόπους για τον εξευγενισµό καιηλεκτρολυτικό διαχωρισµό των µετάλλων. Η συνήθης πρακτική είναι η επαναφορά τωναπεµπλουτισµένων διαλυµάτων στο στάδιο της απόπλυσης, όπου είναι δυνατό, για τηδιατήρηση των όξινων και αλκαλικών διαλυµάτων.

4. Τρέχουσες εκποµπές και κατανάλωση

Η σύνθεση των πρώτων υλών αποτελεί, επίσης, ένα σηµαντικό παράγοντα και επηρεάζει τηχρήση ενέργειας, την παραγόµενη ποσότητα υπολειµµάτων και την ποσότητα των υπόλοιπωνχρησιµοποιούµενων υλών. Ένα παράδειγµα είναι η αποµάκρυνση προσµείξεων όπως ο σίδηρος

viii

στις σκουριές. Η παραγόµενη ποσότητα σκουριάς και η χρησιµοποιούµενη ενέργεια εξαρτάταιαπό την ποσότητα των προσµείξεων.

Οι εκποµπές στο περιβάλλον εξαρτώνται από τα χρησιµοποιούµενα συστήµατα συλλογής ήµείωσης. Τα αναφερθέντα τρέχοντα εύρη για ορισµένες διεργασίες µείωσης κατά τη διάρκειατης ανταλλαγής πληροφοριών συνοψίζονται στον ακόλουθο πίνακα:

ix

Αναφερθείσες εκποµπέςΤεχνική µείωσηςΣυστατικό ελάχιστο µέγιστο

Ειδικήεκποµπή

(ποσότητα ανάt παραγοµένου

µετάλλου)Υφασµάτινοφίλτρο, θερµήΗΣΚ καικυκλώνας.

Σκόνη(Μέταλ-λα ανάλογα µετη σύνθεση)

< 1 mg/Nm3 100 mg/Nm3 100 - 6000 g/t

Φίλτρο άνθρακα Συνολικός C < 20 mg/Nm3

Συνολικός C < 2 mg/Nm3 100 mg/Nm3 10 - 80 g/t∆ιοξίνη (TEQ) < 0.1 ng/Nm3 5 ng/Nm3 5 - 10 µg/t

PAH (EPA) < 1 µg/Nm3 2500 µg/Nm3

Μετακαυστήρας(συµ/νης διαδικα-σίας σβέσης γιαδιοξίνες)

HCN < 0.1 mg/Nm3 10 mg/Nm3

SO2 < 50 mg/Nm3 250 mg/Nm3 500 - 3000 g/tΥδρογ/θρακες <10 mgC/Nm3 200 mgC/Nm3

Υγρή ή ηµίξηρηδιάταξη χηµικούκαθαρισµού Χλώριο < 2 mg/Nm3

Σκόνη < 1 mg/Nm3 20 mg/Nm3

Υδρογ/θρακες < 1 mgC/Nm3 50 mgC/Nm3∆ιάταξηκαθαρισµούαλουµίνας PAH (EPA) < 20 µg/Nm3 2000 µg/Nm3

Ανάκτηση Cl Χλώριο < 5 mg/Nm3

Βελτιστοποιη-µένη καύσηΚαυστήραςχαµηλού NOx

NOx 10 mg/Nm3 500 mg/Nm3

Οξειδωτικήδιάταξη χηµικούκαθαρισµού

NOx < 100 mg/Nm3

διπλή επαφή 99.3 % 99.7%Εργοστάσιοθειικού οξέοςαναφερθέν ωςµετατροπής SO2

απλή επαφή 95 99.1%1 - 16 kg/t

PAH (EPA) 0.1 mg/Nm3 6 mg/Nm3Ψυκτήρας, ΗΣΚ,απόρρόφησηασβέστου/άνθρακα και υφασµάτινοφίλτρο

Υδρογονάνθρακες

20 mgC/Nm3 200 mgC/Nm3

Αναφερθέν εύρος τρεχουσών εκποµπών

Τα αέρια διεργασίας κατακρατούνται και κατόπιν καθαρίζονται µε υφασµάτινα φίλτρα για τηµείωση των εκποµπών σκόνης και µεταλλικών ενώσεων όπως εκείνες του µολύβδου. Τασύγχρονα υφασµάτινα φίλτρα προσφέρουν σηµαντική βελτίωση της απόδοσης, της αξιοπιστίαςκαι του χρόνου ζωής. Για την αποµάκρυνση διοξινών και VOCs χρησιµοποιούνταιµετακαυστήρες και σύστηµα απορρόφησης άνθρακα.

Ωστόσο, τα µη κατακρατούµενα αέρια ή οι πρόσκαιρες εκποµπές, δεν υφίστανται επεξεργασία.Εκποµπές σκόνης, επίσης, συµβαίνουν και κατά την αποθήκευση, το χειρισµό και τηνπροκατεργασία πρώτων υλών, όπου οι πρόσκαιρες εκποµπές σκόνης παίζουν, επίσης,σηµαντικό ρόλο. Αυτό ισχύει τόσο για την πρωτογενή, όσο και για τη δευτερογενή παραγωγή,καθώς η σπουδαιότητά τους µπορεί να είναι πολύ µεγαλύτερη σε σχέση µε εκείνη τωνκατακρατούµενων και µειούµενων εκποµπών. Όπου οι πρόσκαιρες εκποµπές είναι σηµαντικές,χρειάζεται προσεκτικός σχεδιασµός των εγκαταστάσεων και των διεργασιών για τηνκατακράτηση και επεξεργασία των αερίων της διεργασίας

x

xi

Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνεται ότι οι πρόσκαιρες ή οι µη κατακρατούµενες εκποµπέςείναι σηµαντικό πρόβληµα:

Εκποµπή σκόνης kg/aΠριν από πρόσθετηδευτερογενή συλλογή

αερίων (1992)

Μετά από πρόσθετηδευτερογενή συλλογή

αερίων (1996)Παραγωγή ανόδων t/a 220000 325000Εκ διαφυγής εκποµπές

Σύνολο χυτηρίου 66490 32200Οροφή χυτηρίου 56160 17020

Πρωτογενείς εκποµπέςκαπνοδόχου χυτηρίουΧυτήριο/εγκ/ση οξέων 7990 7600∆ευτερ/νείς καλύπτρες 2547 2116

Σύγκριση µειωµένων και πρόσκαιρων φορτίων σκόνης σε χυτήριο πρωτογενούς χαλκού

Σε πολλές διεργασίες χρησιµοποιούνται κλειστά συστήµατα νερού ψύξεως και διεργασίας,υπάρχει όµως πάντοτε η δυνατότητα απόρριψης βαρέων µετάλλων στα ύδατα. Οι µέθοδοι γιαµείωση της χρήσης νερού και παραγωγής υδατικών αποβλήτων και για την επεξεργασία τωνυδάτων διεργασίας εξετάζονται στο κεφάλαιο 2.

Ένας σηµαντικός παράγοντας στη βιοµηχανία αυτή είναι και η παραγωγή υπολειµµάτων, ταυπολείµµατα όµως συχνά έχουν ανακτήσιµες ποσότητες µετάλλου και είναι κοινή πρακτική ηχρήση υπολειµµάτων επιτόπου ή σε άλλες εγκαταστάσεις για την ανάκτηση µετάλλων. Πολλέςαπό τις παραγόµενες σκουριές είναι αδρανείς, µη αποπλύσιµες και χρησιµοποιούνται σε πολλάέργα πολιτικού µηχανικού. Άλλες σκουριές, όπως η αλατούχος σκουριά, µπορεί να υποβληθούνσε κατεργασία για την ανάκτηση άλλων συστατικών για χρήση σε άλλες βιοµηχανίες, ηβιοµηχανία χρειάζεται όµως να διασφαλίζει ότι οι εργασίες αυτές ανάκτησης γίνονται µε υψηλάπεριβαλλοντικά πρότυπα.

5. Βασικά συµπεράσµατα για Β∆Τ

Η ανταλλαγή πληροφοριών κατά τη διάρκεια της ετοιµασίας του BREF για την παραγωγή µησιδηρούχων µετάλλων επέτρεψε τη συναγωγή συµπερασµάτων για Β∆Τ για την παραγωγή καισυναφείς διεργασίες. Για πλήρη, συνεπώς, κατανόηση των Β∆Τ και των συναφών διεργασιώνκαι εκποµπών, θα πρέπει να γίνεται αναφορά στα τµήµατα κάθε κεφαλαίου που περιγράφουνΒ∆Τ. Τα βασικά συµπεράσµατα συνοψίζονται κατωτέρω.

• Προγενέστερες δραστηριότητες

Η διαχείριση της διεργασίας, η επίβλεψη και ο έλεγχος των συστηµάτων διεργασίας καιµείωσης είναι πολύ σηµαντικοί παράγοντες. Σηµαντικό, επίσης, ρόλο παίζουν και οι πρακτικέςορθής κατάρτισης και η καθοδήγηση και παροχή κινήτρων στο φορέα εκµετάλλευσης, στοθέµα, ιδιαίτερα, της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Ορθές τεχνικές για το χειρισµό των πρώτωνυλών µπορούν να εµποδίσουν τις πρόσκαιρες εκποµπές. Στις υπόλοιπες σηµαντικές τεχνικέςπεριλαµβάνονται:

• Εξέταση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων µιας νέας διεργασίας ή πρώτης ύλης στα πρώταστάδια του έργου µε ανασκοπήσεις σε τακτά χρονικά διαστήµατα στη συνέχεια.

• Σχεδιασµός της διεργασίας ώστε να είναι δεκτό το προβλεπόµενο φάσµα πρώτων υλών.Σοβαρά προβλήµατα µπορεί να προκύψουν, π.χ., εάν οι όγκοι των αερίων είναι πολύµεγάλοι ή εάν η χρήση ενέργειας του υλικού είναι υψηλότερη από την προβλεπόµενη. Τοστάδιο του σχεδιασµού είναι ο αποδοτικότερος από πλευράς κόστους χρόνος για τηνεισαγωγή βελτιώσεων στο όλο φάσµα των περιβαλλοντικών επιδόσεων.

xii

• Μεταγενέστερος έλεγχος του σχεδιασµού και της διαδικασίας λήψης αποφάσεων για ναδιαπιστωθεί µε ποιο τρόπο ελήφθησαν υπόψη οι διάφορες προσφερόµενες επιλογέςδιεργασιών και µειώσεων.

• Προγραµµατισµός διαδικασιών παραγγελιών για νέα ή τροποποιηµένα εργοστάσια..

Στον πίνακα που ακολουθεί συνοψίζονται οι τεχνικές για την αποθήκευση και χειρισµό πρώτωνυλών µε βάση τον τύπο και τα χαρακτηριστικά του υλικού.

xiii

Πρώτη ύλη Οµάδαµετάλλων

Μέθοδοςχειρισµού

Μέθοδοςαποθήκευσης

Σχόλια

Όλα - ανδηµιουργεί-ται σκόνη

Μεταφορείς µεπερίβληµα ήπνευµατικοί

Κλειστό κτίριοΣυµπυκνώµατα:

Όλα - αν δενδηµιουργεί-ται σκόνη

Σκεπασµένοιµεταφορείς

Σκεπασµένηαποθήκη

Πρόληψηρύπανσης τωνυδάτων

Λεπτό κοκκοποιηµένουλικό (π.χ. σκόνηµετάλλου)

∆ύστηκταµέταλλα

Μεταφορείς µεπερίβληµα ήπνευµατικοίΣκεπασµένοιµεταφορείς

Κλειστό τύµπανο,κάδοι και χωνιά

Πρόληψη ρύπαν-σης των υδάτωνκαι εκ διαφυγήςεκποµπών στοναέρα

Όλα -µεγάλακοµµάτια

Μηχανικόςφορτωτής

Ανοικτός χώρος

Όλα - µικράκοµµάτια

Σκιπ φόρτωσης Σκεπασµέναυπόστεγα

∆ευτερογενείς πρώτεςύλες:

Όλα - λεπτόυλικό

Κλεισµένο ήσυσσωµατωµένο

Κλειστός χώρος,σε περίπτωσηκονιώδους υλικού

Πρόληψη ρύπαν-σης του νερού ήαντιδράσεων µενερό. Απολίπανσηψηγµάτων

Όλα - ανδηµιουργεί-ται σκόνη

Μεταφορείς µεπερίβληµα ήπνευµατικοί

Κλειστό κτίριοΕύτηκτα (fluxes):

Όλα - αν δενδηµιουργεί-ται σκόνη

Σκεπασµένοιµεταφορείς

Σκεπασµένηαποθήκη

Πρόληψηρύπανσης τουνερού.

Στερεά καύσιµα &κωκ:

Όλα ΣκεπασµένοιµεταφορείςΑν δεν δηµιουργεί-ται σκόνη

ΣκεπασµένηαποθήκηΑν δεν δηµιουργεί-ται σκόνη

Υγρά καύσιµα καιLPG

Όλα Επικεφαλήςσωληνώσεις

ΠιστοποιηµένηαποθήκευσηΠεριοχές µεαναχώµατα

Οπίσθια εξαέρωσητων γραµµώνπαράδοσης

Αέρια διεργασίας: Όλα ΕπικεφαλήςσωληνώσειςΣωληνώσειςµειωµένης πίεσης(Χλώριο, CO)

Πιστοποιηµένηαποθήκευση

Παρακολούθησηαπώλειας πιέσεως.Συστήµατα συνα-γερµού για τοξικάαέρια

∆ιαλύτες Cu,Ni,οµάδαZn, ΠΜ,Άνθρακας

ΕπικεφαλήςσωληνώσειςΧειρωνακτικά

Τύµπανα,δεξαµενές

Οπίσθια εξαέρωσητων γραµµώνπαράδοσης

Προϊόντα Κάθοδοι,συρµατόβεργες,µπιγέτες, χελώνες,πίτες, κλπ

Όλα Εξαρτάται από τιςσυνθήκες.

Ανοικτός τσιµεντό-στρωτος χώρος ήαποθήκευση υπόκάλυψη

Κατάλληλοσύστηµααποστράγγισης

Υπολείµµατα διεργα-σιών για ανάκτηση

Όλα Εξαρτάται από τιςσυνθήκες.

Σε ανοικτό, καλυµ-µένο ή κλειστόχώρο ανάλογα µετο σχηµατισµόσκόνης και τηναντίδραση µε νερό

Κατάλληλοσύστηµααποστράγγισης

Απόβλητα για διάθεση(π.χ. επενδύσειςκαµίνων)

Όλα Εξαρτάται από τιςσυνθήκες

Σε ανοικτά, καλυµ-µένα ή κλειστάυπόστεγα ή σφρα-γισµένα (τύµπανα),ανάλογα µε τουλικό

Κατάλληλοσύστηµααποστράγγισης

xiv

Σύνοψη πρώτων υλών και τεχνικών χειρισµού

Ο σχεδιασµός της καµίνου, η χρήση κατάλληλων µεθόδων προκατεργασίας και ο έλεγχος τηςδιεργασίας ταυτοποιήθηκαν ως σηµαντικά γνωρίσµατα των Β∆Τ.

Η χρήση µίγµατος πρώτων υλών για τη βελτιστοποίηση της διεργασίας προλαµβάνει τη χρήσηακατάλληλων υλών και µεγιστοποιεί την απόδοση της διεργασίας. Η δειγµατοληψία καιανάλυση του υλικού τροφοδοσίας υλών και ο διαχωρισµός ορισµένων υλικών είναι σηµαντικοίπαράγοντες στην τεχνική αυτή.

Ο καλός σχεδιασµός, η συντήρηση και η παρακολούθηση είναι σηµαντικοί παράγοντες για όλατα στάδια της διεργασίας και της µείωσης. Η δειγµατοληψία και παρακολούθηση τωνεκποµπών στο περιβάλλον θα πρέπει να γίνεται σύµφωνα µε εθνικές ή διεθνείς πρότυπεςµεθόδους. Θα πρέπει να παρακολουθούνται σηµαντικοί παράµετροι που µπορούν ναχρησιµοποιηθούν για τον έλεγχο της διεργασίας ή της µείωσης. Θα πρέπει να υπάρχει συνεχήςπαρακολούθηση των βασικών παραµέτρων, εάν είναι πρακτικώς δυνατό.

• Έλεγχος της διεργασίας

Οι τεχνικές ελέγχου της διεργασίας, οι οποίες σχεδιάζονται για τη µέτρηση και διατήρηση στοάριστο σηµείο παραµέτρων όπως η θερµοκρασία, η πίεση, τα αέρια συστατικά και άλλεςκρίσιµοι παράµετροι της διεργασίας κλπ θεωρούνται ως Β∆Τ.

∆ειγµατοληψία και ανάλυση πρώτων υλών για τον έλεγχο των συνθηκών της εγκατάστασης.Θα πρέπει να γίνεται καλή ανάµειξη των διαφόρων υλικών τροφοδότησης για την επίτευξηάριστης απόδοσης µετατροπής και µείωση των εκποµπών και απορριπτοµένων υλικών (rejects).

Η χρήση συστηµάτων ζύγισης και µέτρησης του υλικού τροφοδότησης, η χρήσηµικροεπεξεργαστών για τον έλεγχο της ταχύτητας προσαγωγής του υλικού, των κρίσιµωνσυνθηκών διεργασίας και καύσεως και των προσθηκών αερίων, συµβάλλουν στηβελτιστοποίηση της διαδικασίας της διεργασίας. Για να επιτευχθεί αυτό, µπορούν να µετρώνταιδιάφορες παράµετροι και να υπάρχουν συστήµατα συναγερµού για κρίσιµες παραµέτρους, σταοποία περιλαµβάνονται:

• Άµεση παρακολούθηση της θερµοκρασίας, της πίεσης (ή υποπίεσης) της καµίνου καιτου όγκου ή ροής των αερίων.

• Παρακολούθηση των αέριων συστατικών (O2, SO2, CO, σκόνη, NOx κλπ).• Άµεση παρακολούθηση των δονήσεων για την ανίχνευση µπλοκαρισµάτων και

ενδεχόµενων αστοχιών του εξοπλισµού.• Άµεση παρακολούθηση του ρεύµατος και της τάσεως ηλεκτρολυτικών διεργασιών.• Άµεση παρακολούθηση των εκποµπών για τον έλεγχο κρισίµων παραµέτρων της

διεργασίας.• Παρακολούθηση και έλεγχος της θερµοκρασίας των καµίνων τήξεως για να

προλαµβάνεται η παραγωγή ατµών µετάλλου και µεταλλοξειδίων λόγωυπερθερµάνσεως.

Οι χειριστές, οι µηχανικοί και άλλοι παράγοντες θα πρέπει να καταρτίζονται συνεχώς και νααξιολογούνται στη χρήση οδηγιών χρήσεως, στη χρήση σύγχρονων τεχνικών ελέγχου και στησηµασία των συστηµάτων συναγερµού και των ενεργειών που πρέπει να γίνονται όταν δίνεταισυναγερµός.

Βελτιστοποίηση των επιπέδων επίβλεψης, ώστε να γίνεται πλήρης εκµετάλλευση των ανωτέρωπλεονεκτηµάτων και να συντηρείται η το αίσθηµα ευθύνης των χειριστών.

• Συλλογή και µείωση των αερίων

xv

Τα συστήµατα συλλογής ατµών θα πρέπει να εκµεταλλεύονται τα συστήµατα στεγανοποίησηςτης καµίνου ή του αντιδραστήρα και να σχεδιάζονται έτσι, ώστε να διατηρείται µειωµένη πίεσηκαι να αποφεύγονται διαφυγές και πρόσκαιρες εκποµπές. Θα πρέπει να χρησιµοποιούνταισυστήµατα, τα οποία να διατηρούν τη στεγανότητα της καµίνου ή την ανάπτυξη τωνκαλυπτρών. Τέτοια παραδείγµατα είναι: προσθήκη υλικού µέσω των ηλεκτροδίων, προσθήκεςµέσω σωλήνων ή µπεκ και η χρήση ανθεκτικών περιστροφικών βαλβίδων στα συστήµατατροφοδότησης. Η δευτερογενής συλλογή ατµών είναι δαπανηρή και καταναλίσκει µεγάλα ποσάενέργειας, στην περίπτωση όµως ορισµένων καµίνων είναι αναγκαία.. Το χρησιµοποιούµενοσύστηµα θα πρέπει να είναι ένα έξυπνο σύστηµα, το οποίο να µπορεί να πιάνει την εξαγωγήτων ατµών στην πηγή τους και για όλη τη διάρκεια της εκποµπής.

Σε γενικές γραµµές, για την αποµάκρυνση της σκόνης και των συµπαροµαρτούντων µετάλλων,η χρήση υφασµάτινων φίλτρων (µετά την ανάκτηση της θερµότητας ή την ψύξη των αερίων)µπορεί να προσφέρει τις καλύτερες αποδόσεις, υπό την προϋπόθεση ότι χρησιµοποιούνταισύγχρονα ανθεκτικά υφάσµατα, τα σωµατίδια είναι κατάλληλα και υπάρχει συνεχήςπαρακολούθηση για την ανίχνευση αστοχιών. Τα σύγχρονα υφασµάτινα φίλτρα (π.χ. φίλτραµεµβράνης) προσφέρουν σηµαντικές βελτιώσεις στην απόδοση, αξιοπιστία και χρόνο ζωής και,συνεπώς, εξοικονόµηση κόστους σε µεσοπρόθεσµη βάση. Μπορούν να χρησιµοποιηθούν σευφιστάµενες εγκαταστάσεις και µπορούν να προσαρµοστούν κατά τη διάρκεια της συντήρησης.Χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη συστηµάτων ανίχνευσης διάρρηξης του σάκκου και µεθόδωνάµεσου καθαρισµού.

Για κολλώδεις ή αποξεστικές κόνεις, ιδιαίτερα αποτελεσµατικές µπορεί να είναι υγρέςηλεκτροστατικές διατάξεις καθίζησης ή χηµικού καθαρισµού, υπό την προϋπόθεση ότι είναικατάλληλα σχεδιασµένες για την εφαρµογή.

Στην επεξεργασία των αερίων στο στάδιο της τήξεως (διαχωρισµού) ή της αποτέφρωσης, θαπρέπει να περιλαµβάνεται ένα στάδιο αποµάκρυνσης του διοξειδίου του θείου και/ήµετάκαυσης, εφόσον αυτό θεωρείται αναγκαίο για την αποφυγή τοπικών περιφερειακών ήµακράς εµβέλειας προβληµάτων ποιότητας του αέρα ή εφόσον ενδέχεται να υπάρχουνπαρούσες διοξίνες.

Μπορεί να γίνονται αλλαγές στις πρώτες ύλες που επηρεάζουν τη σύνθεση των συστατικών ήτη φυσική κατάσταση ορισµένων συστατικών όπως το µέγεθος και οι φυσικές ιδιότητες τηςπαραγόµενες σκόνης. Οι αλλαγές αυτές θα πρέπει να αξιολογούνται τοπικά..

Πρόληψη και καταστροφή των διοξινών

Σε πολλές από τις πυροµεταλλουργικές διεργασίες που χρησιµοποιούνται στην παραγωγή µησιδηρούχων µετάλλων χρειάζεται να λαµβάνεται υπόψη το ενδεχόµενο της παρουσίας διοξινώνή σχηµατισµού τους κατά τη διάρκεια της διεργασίας. Συγκεκριµένα παραδείγµατααναφέρονται στα ειδικά κεφάλαια των µετάλλων και, στις περιπτώσεις αυτές, οι ακολουθούσεςτεχνικές θεωρούνται ως Β∆Τ για την πρόληψη του σχηµατισµού διοξινών και την καταστροφήτυχόν ενυπαρχουσών. Οι τεχνικές αυτές µπορούν να χρησιµοποιούνται σε συνδυασµό.Ορισµένα µη σιδηρούχα µέταλλα αναφέρεται ότι καταλύουν την εκ νέου σύνθεση και, µερικέςφορές, είναι αναγκαίο τα αέρια να είναι καθαρά πριν από οποιαδήποτε περαιτέρω µείωσή τους.

• Έλεγχος της ποιότητας του προσαγόµενου σκραπ ανάλογα µε τη χρησιµοποιούµενηδιεργασία. Η χρήση του σωστού υλικού τροφοδότησης για τη συγκεκριµένη κάµινο ήδιεργασία. Η επιλογή και ταξινόµηση για την πρόληψη προσθήκης υλικού µολυσµένουµε οργανική ύλη ή προδρόµους ουσίες µπορεί να µειώσει τις δυνατότητες σχηµατισµούδιοξινών.

• Η χρήση σωστά σχεδιασµένων και λειτουργούντων µετακαυστήρων και η ταχεία σβέσητων θερµών αερίων σε θερµοκρασίες < 250°C.

• Η χρήση άριστων συνθηκών καύσεως. Η έγχυση οξυγόνου στο άνω µέρος µιας καµίνουγια διασφάλιση πλήρους καύσεως των αερίων της καµίνου, εφόσον είναι αναγκαίο γιανα επιτευχθεί άριστη καύση.

xvi

• Απορρόφηση σε ενεργό άνθρακα σε αντιδραστήρα σταθερής ή κινούµενης κλίνης ή µεέγχυση στο ρεύµα αερίων και αποµάκρυνση ως σκόνη φίλτρου.

• Σύστηµα ιδιαίτερα υψηλής απόδοσης για την αποµάκρυνση της σκόνης, π.χ., κεραµικάφίλτρα, υψηλής αποδόσεως υφασµάτινα φίλτρα ή συστοιχία καθαρισµού αερίων πριναπό τις εγκαταστάσεις θειικού οξέος.

• Η χρήση σταδίου καταλυτικής οξειδώσεως ή υφασµάτινων φίλτρων µε καταλυτικόεπίστρωµα.

• Η επεξεργασία της συλλεγείσας σκόνης σε κλιβάνους υψηλής θερµοκρασίας για τηνκαταστροφή των διοξινών και την ανάκτηση των µετάλλων.

Οι συγκεντρώσεις εκποµπών που συνδέονται µε τις ανωτέρω τεχνικές κυµαίνονται από <0.1έως 0.5 ng/Nm³ TEQ ανάλογα µε το φορτίο τροφοδότησης, τη διεργασία τήξεως γιαδιαχωρισµό ή τήξεως και τις τεχνικές ή το συνδυασµό τεχνικών που χρησιµοποιούνται για τηναποµάκρυνση των διοξινών.

• Μεταλλουργικές διεργασίες

Το φάσµα των διαθέσιµων πρώτων υλών στις διάφορες εγκαταστάσεις είναι ευρύτατο, πράγµαπου σηµαίνει ότι είναι ανάγκη να περιληφθούν διάφορες µεταλλουργικές παραγωγικέςδιεργασίες στα τµήµατα Β∆Τ των περισσοτέρων από τις οµάδες µετάλλων. Σε πολλέςπεριπτώσεις, η επιλογή της διεργασίας εξαρτάται από τις πρώτες ύλες, έτσι ο τύπος της καµίνουέχει µικρή επίδραση στις Β∆Τ, υπό την προϋπόθεση ότι η κάµινος έχει σχεδιαστεί για τιςχρησιµοποιούµενες πρώτες ύλες και γίνεται ανάκτηση ενέργειας, όταν είναι πρακτικώς δυνατό.

Υπάρχουν και εξαιρέσεις. Για παράδειγµα, η χρήση του συστήµατος τροφοδότησης τηςαλουµίνας από πολλά σηµεία σε κεντρικώς λειτουργούνται κελλιά προέψησης ταυτοποιήθηκεως Β∆Τ για το πρωτογενές αλουµίνιο, όπως και η χρήση σφραγισµένων καµίνων στηνπαραγωγή ορισµένων σιδηροκραµάτων για να µπορεί να γίνεται συλλογή των υψηλήςθερµιδικής αξίας αερίων. Για τον πρωτογενή χαλκό, η φλογοβόλος κάµινος δεν θεωρείται ωςΒ∆Τ. Τα υπόλοιπα σηµεία, τα οποία έχουν µείζονα σηµασία, είναι η µείξη των πρώτων υλών, οέλεγχος της διεργασίας, η διαχείριση και η συλλογή των ατµών. Η ιεραρχία στην επιλογή νέαςή τροποποιηµένων διεργασιών καθορίστηκε ως εξής:

• Θερµική ή µηχανική προκατεργασία δευτερογενούς υλικού για να ελαχιστοποιούνται οιοργανικές προσµείξεις του υλικού τροφοδότησης.

• Χρήση στεγανοποιηµένων καµίνων ή άλλων µονάδων διεργασίας για την πρόληψηπρόσκαιρων εκποµπών, την ανάκτηση θερµότητας και τη συλλογή αερίων διεργασίαςγια άλλες χρήσεις (π.χ. CO ως καύσιµο και SO2 ως θειικό οξύ) ή για µείωση.

• Χρήση ηµιστεγανοποιηµένων καµίνων, εφόσον δεν υπάρχουν διαθέσιµοι σφραγισµένεςκάµινοι.

• Ελαχιστοποίηση µεταφορών υλικού µεταξύ διεργασιών.• Εφόσον τέτοιες µεταφορές είναι αναπόφευκτες, χρήση αυλάκων αντί χωνιών για τα

τηγµένα υλικά.• Σε ορισµένες περιπτώσεις, ο περιορισµός των τεχνικών σε εκείνες στις οποίες

αποφεύγονται µεταφορές τηγµένου υλικού µπορεί να παρεµποδίζει την ανάκτησηορισµένων δευτερογενών υλικών µε αποτέλεσµα αυτά να οδηγούνται στα απόβλητα.Στις περιπτώσεις αυτές, συνιστάται η χρήση δευτερογενούς ή τριτογενούς συλλογήςτων ατµών έτσι ώστε τα υλικά αυτά να µπορούν να ανακτηθούν.

• Σχεδιασµός συστήµατος καλυπτρών και αγωγών για την κατακράτηση ατµώνπροερχόµενων από µεταφορά και έκχυση θερµού µετάλλου, ακάθαρτου θειούχουυλικού ή σκουριάς.

• Για την πρόληψη της απελευθέρωσης απωλειών ατµών στην ατµόσφαιρα, µπορεί νααπαιτείται η χρήση καµίνων ή αντιδραστήρων µε περίβληµα.

xvii

• Όπου η πρωτογενής εξαγωγή και το περίβληµα είναι πιθανόν να αποδειχθούναναποτελεσµατικά, τότε η κάµινος µπορεί να κλείνεται πλήρως και ο αέρας εξαέρωσηςνα οδηγείται µε τη βοήθεια ανεµιστήρων εξαγωγής σε κατάλληλο σύστηµακατεργασίας και απόρριψης.

• Χρήση στο µέγιστο του ενεργειακού περιεχοµένου των θειούχων συµπυκνωµάτων.

• Εκποµπές στον αέρα

Οι εκποµπές στον αέρα προέρχονται από τα στάδια της αποθήκευσης, του χειρισµού, τηςπροκατεργασίας και το πυροµεταλλουργικό και υδροµεταλλουργικό στάδιο. Ιδιαίτερασηµαντική είναι και η µεταφορά των υλικών. Από παρασχεθέντα στοιχεία επιβεβαιώθηκε ότι ησηµασία των πρόσκαιρων εκποµπών σε πολλές διεργασίες είναι πολύ µεγάλη και ότι οιπρόσκαιρες εκποµπές µπορεί να είναι πολύ µεγαλύτερες από εκείνες που κατακρατούνται καιµειώνονται. Στις περιπτώσεις αυτές, είναι δυνατό να µειωθούν οι επιπτώσεις στο περιβάλλονακολουθώντας την ιεραρχία των τεχνικών συλλογής αερίων από αποθήκευση και χειρισµόυλικών, αντιδραστήρες ή καµίνους και από σηµεία µεταφοράς υλικού. Σε όλα τα στάδια τουσχεδιασµού και ανάπτυξης της διεργασίας, πρέπει να λαµβάνεται υπόψη το δυνητικόενδεχόµενο πρόσκαιρων εκποµπών. Η ιεραρχία της συλλογής αερίων από όλα τα στάδιαδιεργασίας είναι:

• Βελτιστοποίηση και ελαχιστοποίηση των εκποµπών• Στεγανοποιηµένοι αντιδραστήρες και κάµινοι• Επικεντρωµένη συλλογή ατµών

Η συλλογή ατµών στην οροφή είναι πολύ ενεργοβόρα και θα πρέπει να αποτελεί την έσχατηλύση.

Οι δυνητικές πηγές εκποµπών στον αέρα συνοψίζονται στον πίνακα που ακολουθεί, στον οποίογίνεται µια ανασκόπηση των µεθόδων πρόληψης και επεξεργασίας. Οι εκποµπές στον αέρααναφέρονται µε βάση τις συλλεγόµενες εκποµπές. Οι σχετικές εκποµπές δίδονται ως µέσεςηµερήσιες τιµές µε βάση συνεχή παρακολούθηση κατά τη διάρκεια της περιόδου λειτουργίας.Σε περιπτώσεις όπου η συνεχής παρακολούθηση δεν είναι πρακτικώς δυνατή, ως τιµήλαµβάνεται η µέση τιµή της περιόδου δειγµατοληψίας. Χρησιµοποιούνται τυποποιηµένεςσυνθήκες: 273 K, 101.3 kPa, µετρούµενη συγκέντρωση οξυγόνου και ξηρό αέριο χωρίςαραίωση των αερίων.

Η κατακράτηση του θείου είναι µια σηµαντική απαίτηση όταν φρύττονται ή τήκονται προςδιαχωρισµό θειούχα µεταλλεύµατα ή συµπυκνώµατα. Το διοξείδιο του θείου που παράγεταιαπό τη διεργασία συλλέγεται και µπορεί να ανακτηθεί ως θείο, γύψος (εάν δεν υπάρχουνπεριβαλλοντικές διασυστηµατικές επιδράσεις) ή διοξείδιο του θείου ή µπορεί να µετατραπεί σεθειικό οξύ. Η επιλογή της διεργασίας εξαρτάται από την ύπαρξη τοπικών αγορών για διοξείδιοτου θείου. Η παραγωγή θειικού οξέος σε εγκατάσταση θειικού οξέος διπλής επαφής µε έναελάχιστο τεσσάρων διελεύσεων ή σε εγκατάσταση απλής επαφής µε παραγωγή γύψου από τααέρια της ουράς και χρησιµοποιώντας ένα σύγχρονο καταλύτη, θεωρούνται ως Β∆Τ. Ηδιαµόρφωση της εγκατάστασης θα εξαρτάται από τη συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου,που παράγεται στα στάδια της φρύξης ή της τήξης προς διαχωρισµό.

Στάδιο διεργασίας Συστατικά απαερίων Μέθοδος αντιµετώπισης

Χειρισµός καιαποθήκευση υλικών

Σκόνη και µέταλλα. Σωστή αποθήκευση, χειρισµόςκαι µεταφορά. Συλλογή σκόνηςκαι υφασµάτινο φίλτρο, αν είναιαναγκαίο

Άλεση, ξήρανση Σκόνη και µέταλλα. Λειτουργία διεργασίας. Συλλογήαερίων και υφασµάτινο φίλτρο.

xviii

VOCs, διοξίνες. Μετακαυστήρας, προσθήκηπροσροφητικού ή ενεργούάνθρακα

Σκόνη και µεταλλικές ενώσεις. Συλλογή αερίων, καθαρισµόςαερίων σε υφασµάτινο φίλτρο,ανάκτηση θερµότητας.

Μονοξείδιο του άνθρακα Μετακαυστήρας, αν χρειάζεται

Θερµοσυσσωµάτωση/ΦρύξηΤήξη για διαχωρισµόΜετατροπήΠυροεξευγενισµός

∆ιοξείδιο του θείου Εγκ/ση θειικού οξέος (για θειούχαµεταλλεύµατα) ή διάταξη χηµ.καθ/σµού

Σκόνη και µέταλλα. Συλλογή αερίων, ψύξη καιυφασµάτινο φίλτρο.

∆ιοξείδιο του θείου. ∆ιάταξη χηµ. καθ/σµού.

Κατεργασία σκωριών

Μονοξείδιο του άνθρακα. ΜετακαυστήραςΑπόπλυση και χηµικόςεξευγενισµός.

Χλώριο. Συλλογή αερίων καιαναχρησιµοποίηση, υγρή διάταξηχηµ. καθ/σµού.

Καρβονυλ εξευγενισµός Μονοξείδιο του άνθρακα.Υδρογόνο.

Στεγανή διεργασία, ανάκτηση καιαναχρησιµοποίηση.Μετακαυστήρας και αποµάκρυν-ση σκόνης σε υφασµάτινο φίλτρογια αέρια ουρά

Εκχύλιση µε διαλύτες VOC. (εξαρτάται από τοχρησιµοποιούµενο διαλύτη καιθα πρέπει να προσδιορίζεταιτοπικά για αξιολόγηση τουδυνητικού κινδύνου).

Κατακράτηση, συλλογή αερίων,ανάκτηση διαλύτη. Απορρόφησητου άνθρακα, αν χρειάζεται

Σκόνη και µέταλλα. Συλλογή αερίων και υφασµάτινοφίλτρο.

Θερµικός εξευγενισµός

∆ιοξείδιο του θείου. ∆ιάταξη χηµ. καθ/σµού, ανχρειάζεται

Ηλεκτρόλυση τηγµένωναλάτων

Φθόριο, Χλώριο, PFCs Λειτουργία διεργασίας. Συλλογήαερίων, διάταξη χηµ. καθ/σµού(αλουµίνα) και υφασµάτινοφίλτρο.

Ψήσιµο ηλεκτροδίων,γραφιτοποίηση

Σκόνη, µέταλλα, SO2, φθόριο,PAHs, πίσσες

Συλλογή αερίων, συµπυκνωτήςκαι ΗΣΚ, µετακαυστήρας ήδιάταξη χηµ. καθ/σµού αλουµίναςκαι υφασµάτινο φίλτρο.∆ιάταξη χηµ. καθ/σµού, αν χρει-άζεται, για SO2.

Παραγωγή κόνεωςµετάλλου

Σκόνη και µέταλλα Συλλογή αερίων και υφασµάτινοφίλτρο.

Παραγωγή κόνεως Σκόνη, αµµωνία Συλλογή αερίων και ανάκτηση.∆ιάταξη χηµ. καθ/σµού όξινουµέσου

Αναγωγή σε υψηλήθερµοκρασία

Υδρογόνο. Στεγανή διεργασία,αναχρησιµοποίηση.

Ηλεκτρολυτικόςδιαχωρισµός (electro-winning).

Χλώριο.Όξινη αχλύς

Συλλογή αερίων και αναχρησιµο-ποίηση. Υγρή διάταξη χηµ.καθ/σµού. Απονεφωτής

Σκόνη και µέταλλα. Συλλογή αερίων και υφασµάτινοφίλτρο.

Τήξη και χύτευση

VOCs, διοξίνες (φορτίο µεοργανική ύλη)

Μετακαυστήρας (Έγχυσηάνθρακα)

xix

Σηµείωση. Η κατακράτηση της σκόνης µε υφασµάτινο φίλτρο µπορεί να απαιτεί την αποµάκρυνση θερµώνσωµατιδίων για πρόληψη φωτιάς. Σε συστήµατα καθαρισµού αερίων πριν από εγκατάσταση θειικού οξέος ή γιαυγρά αέρια, θα πρέπει να χρησιµοποιείται θερµή διάταξη ηλεκτροστατικής καθίζησης.

Σύνοψη πηγών και επιλογές αντιµετώπισης/µείωσης

xx

Στον πίνακα που ακολουθεί, δίνεται µια σύνοψη των επιπέδων εκποµπών που συνδέονται µεσυστήµατα µείωσης, που θεωρούνται ως Β∆Τ για τις διεργασίες των µη σιδηρούχων µετάλλων.Περισσότερες λεπτοµέρειες δίδονται στα συµπεράσµατα Β∆Τ στα ειδικά για τα µέταλλακεφάλαια.

Τεχνική µείωσης Σχετικό εύρος Σχόλια

Υφασµάτινο φίλτρο Σκόνη 1 - 5 mg/Nm3

Μέταλλα - ανάλογα µε τη σύστασητης σκόνης

Εξαρτάται από τα χαρακτηριστικάτης σκόνης

Άνθρακας ήβιοφίλτρο

Σύνολο οργανικού C < 20 mg/Nm3 Φαινόλη < 0.1 mg/Nm3

Μετακαυστήρας(συµπ/νης θερµ/κήςσβέσης για τηναποµάκρυνσηδιοξινών)

Σύνολο οργανικού C< 5 - 15 mg/Nm3

∆ιοξίνη < 0.1 - 0.5 ng/Nm3 TEQPAH (OSPAR 11) < 200 µgCNm3

HCN < 2 mg/Nm3

Σχεδιασµένος για όγκο αερίων.Υπάρχουν διαθέσιµες και άλλεςτεχνικές για τη µείωση τωνδιοξινών περαιτέρω µε έγχυσηάνθρακα/ασβέστου, καταλυτικούςαντιδραστήρες/φίλτρα

Βελτιστοποίησησυνθηκών καύσεως

Σύνολο οργανικού C< 5 - 50 mg/Nm3

Υγρή ΗΣΚΚεραµικό φίλτρο

Σκόνη < 5 mg/Nm3 Εξαρτάται από τα χαρακτηριστικάπ.χ. σκόνη, υγρασία ή υψηλήθερµοκρασία

Υγρή ή ηµίξηρηαλκαλική διάταξηκαθαρισµού

SO2 < 50 - 200 mg/Nm3

Tar < 10 mg/Nm3

Χλώριο < 2 mg/Nm3

∆ιάταξη καθαρι-σµού αλουµίνας

Σκόνη 1 - 5 mg/Nm3

Υδρογονάνθρακες < 2 mg/Nm3

PAH (OSPAR 11) < 200 µgC/Nm3

Ανάκτηση χλωρίου Χλώριο < 5 mg/Nm3. Το χλώριο αναχρησιµοποιείται.Πιθανές διαφυγές

Οξειδωτικήδιάταξη χηµικούκαθαρισµού

NOx < 100 mg/Nm3 Από χρήση νιτρικού οξέος -ανάκτηση ακολουθούµενη απόαποµάκρυνση ιχνών

Καυστήραςχαµηλού NOx

< 100 mg/Nm3

Καυστήρας οξυ-καυσίµου

< 100 - 300 mg/Nm3

Υψηλότερες τιµές σχετίζονται µεεµπλουτισµό σε οξυγόνο γιαµείωση χρήσης ενέργειας. Στιςπεριπτώσεις αυτές, ο όγκος και ηµάζα των εκπεµπόµενων αερίωνµειώνεται.

> 99.7% µετατροπή (διπλή επαφή)Εγκατάστασηθειικού οξέος

> 99.1% µετατροπή (απλή επαφή)

Συµπ/νης διάτ. χηµ. καθαρισµούυδραργύρου µε τη µέθοδοBoliden/Norzink ή θειοθειικούκαθαριστή µε Hg < 1 ppm στοπαραγόµενο οξύ

Ψυκτήρας, ΗΣΚ,απορρόφηση σεάσβεστο/άνθρακακαι υφασµάτινοφίλτρο

PAH (OSPAR 11) < 200 µgC/Nm3

Υδρογονάνθρακες (πτητικοί)< 20 mgC/Nm3

Υδρογονάνθρακες (συµπυκνωµένοι)< 2 mgC/Nm3

xxi

Σηµείωση. Μόνο συλλεγόµενες εκποµπές. Οι σχετικές εκποµπές δίδονται ως µέσες ηµερήσιες τιµές µε βάση συνεχήπαρακολούθηση κατά τη διάρκεια της περιόδου λειτουργίας και τυποποιηµένες συνθήκες 273 K, 101.3 kPa,µετρούµενη συγκέντρωση οξυγόνου και ξηρό αέριο χωρίς αραίωση των αερίων. Σε περιπτώσεις όπου η συνεχήςπαρακολούθηση δεν είναι πρακτικώς δυνατή, ως τιµή λαµβάνεται η µέση τιµή της περιόδου δειγµατοληψίας. Για τοχρησιµοποιούµενο σύστηµα µείωσης, στο σχεδιασµό του συστήµατος θα λαµβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά τουαερίου και της σκόνης και θα χρησιµοποιείται η σωστή θερµοκρασία λειτουργίας. Για ορισµένα συστατικά, η µεταβολήστη συγκέντρωση των ακατέργαστων αερίων κατά τη διάρκεια ασυνεχών διεργασιών µπορεί να επηρεάσει τηναπόδοση του συστήµατος µείωσης.Εκποµπές στον αέρα συνδεόµενες µε τη χρήση Β∆Τ

xxii

Στη χηµική κατεργασία διαλυµάτων µετάλλων ή σε διάφορες µεταλλουργικές διεργασίες,χρησιµοποιούνται ορισµένα ειδικά αντιδραστήρια. Ορισµένες από τις ενώσεις, τις πηγές και τιςµεθόδους επεξεργασίας των αερίων που παράγονται από τη χρήση αυτών των αντιδραστηρίωνδίδονται κατωτέρω:

∆ιεργασία/Χρησιµοποιού-µενο αντιδραστήριο

Συστατικά απαερίων Μέθοδος αντιµετώπισης

Χρήση οξειδίου αρσενικούή αντιµονίου (εξευγενισµόςZn/Pb)

Αρσίνη/στιβίνη Καθαρισµός µευπερµαγγανικό

Πίσσα, κλπ Πίσσες και PAH Μετακαυστήρας,συµπυκνωτής και ΗΣΚ ή ξηρόαπορροφητικό

∆ιαλύτες, VOCs VOC, οσµή Συγκράτηση, συµπύκνωση.Ενεργός άνθρακας, βιοφίλτρο

Θειικό οξύ (+ θείο σεκαύσιµα ή πρώτες ύλες)

∆ιοξείδιο του θείου Σύστηµα υγρού ή ηµίξηρουχηµικού καθαριστή. Εγκ/σηθειικού οξέος.

Βασιλικό ύδωρ NOCl, NOx Αλκαλικός χηµ. καθαρισµόςΧλώριο, HCl Cl2 Αλκαλικός χηµ. καθαρισµόςΝιτρικό οξύ NOx Οξείδωση και απορρόφηση,

ανακύκλωση, σύστηµαχηµικού καθαρισµού

Na ή KCN HCN Οξείδωση µε υπεροξείδιουδρογόνου ή υποχλωριώδη

Αµµωνία NH3 Ανάκτηση, σύστηµα χηµικούκαθαρισµού

Χλωριούχο αµµώνιο Αερόλυµα Ανάκτηση µε εξάχνωση,σύστηµα χηµ. καθαρισµού

Υδραζίνη N2H4 (πιθανόκαρκινογόνο)

Χηµ. καθαρισµός ή ενεργόςάνθρακας

Βοριοϋδρίδιο νατρίου Υδρογόνο (κίνδυνοςέκρηξης)

Αποφυγή, ει δυνατόν, στηνεπεξεργασία PGM (ιδιαίτεραOs, Ru)

Μυρµηκικό οξύ Φορµαλδεϋδη Αλκαλικός χηµ. καθαρισµόςΧλωρικό νάτριο/HCl Οξείδια Cl2 (κίνδυνος

έκρηξης)Έλεγχος τελικού σηµείουδιεργασίας

Επισκόπηση µεθόδων χηµικής επεξεργασίας για ορισµένα αέρια συστατικά

• Εκποµπές στα ύδατα

Οι εκποµπές στα ύδατα προέρχονται από διάφορες πηγές και µπορούν να εφαρµοστούνδιάφοροι τρόποι ελαχιστοποίησης και επεξεργασίας, ανάλογα µε την πηγή και τα απαντώµενασυστατικά. Γενικά, τα υδατικά απόβλητα µπορεί να περιέχουν διαλυτές και µη διαλυτέςµεταλλικές ενώσεις, λάδια και οργανικές ύλε0ς. Στον πίνακα που ακολουθεί, συνοψίζονται ταδυνητικά υδατικά απόβλητα, τα παραγόµενα µέταλλα και µέθοδοι ελαχιστοποίησης καιεπεξεργασίας.

xxiii

Πηγή υδατ.αποβλήτων

Σχετική διεργασία Μέθοδοιελαχιστοποίησης

Μέθοδοι αντιµετώπισης

Νερόδιεργασίας

Παραγωγή αλουµίνας, Θραύση µπαταριώνµολύβδου.Καθαρισµός µε οξέα.

Επαναφορά, κατά τοδυνατό, στη διεργασία

Εξουδετέρωση καικαθίζηση. Ηλεκτρόλυση.

Έµµεση ψύξηµε νερό

Ψύξη καµίνου για ταπερισσότερα µέταλλαΨύξη ηλεκτρολύτη γιαZn

Χρήση στεγανού ήαερόψυκτου συστήµα-τος. Παρακολούθησησυστήµατος γιαανίχνευση διαρροών

Κατακάθιση.

Άµεση ψύξη µενερό

Χυτά Al, Cu, ZnΗλεκτρόδια άνθρακα.

ΚατακάθισηΚλειστό σύστηµαψύξεως

Κατακάθιση. Καθίζηση,αν χρειάζεται.

Κοκκοποίησησκωρίας

Cu, Ni, Pb, Zn, πολύτιµαµέταλλα,σιδηροκράµατα

Κατακάθιση.Καθίζηση, αν χρειάζεται.

Ηλεκτρόλυση Cu, Ni, Zn Στεγανό σύστηµαΗλεκτρόλυση διαρ-ρέοντος ηλεκτρολύτη.

Εξουδετέρωση ήκαθίζηση

Υδροµεταλ-λουργία (blow-down)

Zn, Cd Στεγανό σύστηµα Κατακάθιση.Καθίζηση, αν χρειάζεται.

Σύστηµαµείωσης (blow-down)

Υγρές διατ. χηµικούκαθαρισµού.Υγρές διατ. ΗΣΚ καιχηµ. καθ. για εγκαταστ.οξέων

Αναχρησιµοποίησηασθενών οξέων, ανείναι δυνατό

Κατακάθιση.Καθίζηση, αν χρειάζεται.

Επιφανειακάύδατα

Όλες Καλή αποθήκευσηπρώτων υλών καιπρόληψη πρόσκαιρωνεκποµπών

Κατακάθιση.Καθίζηση, αν χρειάζεται.∆ιήθηση.

Επισκόπηση Β∆Τ για υδατικά απόβλητα

Με χρήση συστηµάτων επεξεργασίας υδατικών αποβλήτων, µπορεί να µεγιστοποιηθεί ηαποµάκρυνση µετάλλων χρησιµοποιώντας τη µέθοδο της κατακάθισης και, ενδεχοµένως, τηςδιήθησης. Τα χρησιµοποιούµενα αντιδραστήρια για την καθίζηση µπορεί να είναι υδροξείδια,θειούχες ενώσεις ή συνδυασµός των δύο, ανάλογα µε το µείγµα των ενυπαρχόντων µετάλλων.Σε πολλές περιπτώσεις, είναι επίσης δυνατή η αναχρησιµοποίηση επεξεργασµένου νερού.

Κύρια συστατικά [mg/l]Cu Pb As Ni Cd Zn

Ύδαταδιεργα-σίας

<0.1 <0.05 <0.01 <0.1 <0.05 <0.15

Σηµείωση: Τα δεδοµένα των εκποµπών στο νερό βασίζονται σε χαρακτηρισµένο τυχαίο δείγµα ή σε σύνθετοδείγµα 24-ώρου βάσεως.Η έκταση της επεξεργασίας των υδατικών αποβλήτων εξαρτάται από την πηγή και τα µέταλλα που περιέχονται στααπόβλητα.Παράδειγµα εκποµπών σε νερά συνδεόµενες µε τη χρήση Β∆Τ

• Υπολείµµατα διεργασιών

Υπολείµµατα παράγονται σε διάφορα στάδια της διεργασίας και εξαρτώνται, σε µεγάλο βαθµό,από τα συστατικά των πρώτων υλών. Τα µεταλλεύµατα και τα συµπυκνώµατα περιέχουνποσότητες και άλλων µετάλλων εκτός από το πρωτεύουσας σηµασίας µέταλλο. Οι διεργασίες

xxiv

έχουν σχεδιαστεί για τη λήψη καθαρού του πρωτεύοντος µετάλλου αλλά και την ανάκτηση καιάλλων σηµαντικών µετάλλων.

Τα άλλα αυτά µέταλλα συγκεντρώνονται, κατά βάση, στα υπολείµµατα της διεργασίας και, στησυνέχεια, τα υπολείµµατα αυτά αποτελούν την πρώτη ύλη για διεργασίες ανάκτησης άλλωνµετάλλων. Στον πίνακα που ακολουθεί, δίδεται µια επισκόπηση ορισµένων υπολειµµάτωνδιεργασιών και των διαθέσιµων τρόπων αντιµετώπισης.

xxv

Πηγήυπολειµµάτων

Σχετικάµέταλλα

Υπολείµµατα Επιλογές αντιµετώπισης

Χειρισµός πρώτωνυλών, κλπ.

Όλα τα µέταλλα Σκόνη,σκουπίδια

Υλικό τροφοδοσίας της κύριαςδιεργασίας

Όλα τα µέταλλα Σκουριά Υλικό κατασκευών µετά κατεργασίατης σκουριάς. Βιοµηχανίααποξεστικών. Ορισµένες σκουριέςµπορούν να χρησιµοποιηθούν ωςπυρίµαχο υλικό π.χ. σκουριά από τηνπαραγωγή χρωµίου

Κάµινος τήξεως γιαδιαχωρισµό

Σιδηροκράµατα Πλούσιασκουριά

Πρώτη ύλη για άλλες σιδηροκραµα-τώσεις

Κάµινοςµετατροπής

Cu Σκουριά Ανακύκλωση στο χυτήριο

Cu Σκουριά Ανακύκλωση στο χυτήριοPb Ξαφρίσµατα Ανάκτηση άλλων σηµαντικών

µετάλλων

Κάµινοιεξευγενισµού

Πολύτιµαµέταλλα (ΠΜ)

Ξαφρίσµατα καισκουριά

Εσωτερική ανακύκλωση

Κατεργασίασκουριάς

Cu και Ni Καθαρισµένησκουριά

Υλικό κατασκευών. Παραγωγή matte

Κάµινος τήξεως Όλα τα µέταλλα ΞαφρίσµαταΣκουριά καιαλατούχοςσκουριά

Επάνοδος στη διεργασία µετάκατεργασίαΑνάκτηση µετάλλου, ανάκτηση άλατοςκαι άλλων υλικών

Ηλεκτρολυτικόςεξευγενισµός

Cu ∆ιαρρέωνηλεκτρολύτηςΥπολείµµαταανόδουΛάσπες ανόδου

Ανάκτηση Ni.

Επαναφορά στον µετατροπέα

Ανάκτηση πολύτιµων µετάλλωνΗλεκτρολυτικόςδιαχωρισµός

Zn, Ni, Co, ΠΜ Εξηντληµένοςηλεκτρολύτης

Αναχρησιµοποίηση στην απόπλυση

Al ΜεταχειρισµένεςεπενδύσειςΠερίσσειαλουτρούΑπορρίµµαταανόδων

Καύσιµο ή διάθεση

Πώληση ως ηλεκτρολύτης

Ανάκτηση

Ηλεκτρόλυσητηγµένων αλάτων

Na και Li Υλικό κελλιών Σκραπ σιδήρου µετά καθαρισµόHg Υπολείµµατα

(Hollines)Αναχρησιµοποίηση ως υλικότροφοδότησης διεργασίας

Απόσταξη

Zn, Cd Υπολείµµατα Επαναφορά στη διεργασίαZn Υπολείµµατα

φερρίτηΑσφαλής διάθεση, αναχρησιµοποίησηυγρού

Cu Υπολείµµατα Ασφαλής διάθεση

Απόπλυση

Ni/Co ΥπολείµµαταCu/Fe

Ανάκτηση, διάθεση

Καταλύτης ΑναγέννησηΌξινες λάσπες Ασφαλής διάθεση

Εγκατάστασηθειικού οξέος

Ασθενές οξύ Απόπλυση, διάθεσηΕπενδύσεις καµίνων Όλα τα µέταλλα Πυρίµαχα Χρήση ως παράγων σκουριάς, διάθεση

Άλεση εν γένει Άνθρακας Σκόνες άνθρακακαι γραφίτη

Χρήση ως πρώτη ύλη σε άλλεςδιεργασίες

Χρήση οξέων Cu, Ti Καταναλωθένοξύ

Ανάκτηση

Συστήµατα ξηράςµείωσης

Τα περισσότερα- µε χρήση

Σκόνη φίλτρων Επαναφορά στη διεργασίαΑνάκτηση άλλων µετάλλων

xxvi

υφασµάτινωνφίλτρων ή ΗΣΚ

Συστήµατα υγράςµείωσης

Τα περισσότερα- µε χρήσηδιατάξεων χηµ.καθαρισµού ήυγρών διατ. ΗΣΚ

Λάσπη φίλτρων Επαναφορά στη διεργασία ή ανάκτησηάλλων µετάλλων (π.χ. Hg). ∆ιάθεση

Λάσπη επεξεργα-σίας υδατικώναποβλήτων

Τα περισσότερα Υδροξειδικές ήθειούχες λάσπες

Ασφαλής διάθεση, αναχρησιµοποίησηΑναχρησιµοποίηση

Χώνευση Αλουµίνα Κόκκινη λάσπη Ασφαλής διάθεση, αναχρησιµοποίησηυγρού

Επισκόπηση υπολειµµάτων και διαθέσιµοι τρόποι εκµετάλλευσής τους

Η σκόνη από τα φίλτρα µπορεί να ανακυκλωθεί στην ίδια εγκατάσταση ή να χρησιµοποιηθείγια την ανάκτηση άλλων µετάλλων σε εγκαταστάσεις άλλων µη σιδηρούχων µετάλλων, απόκάποιον τρίτο ή για άλλες εφαρµογές.

Τα υπολείµµατα και οι σκουριές µπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία για την ανάκτησησηµαντικών µετάλλων και για να καταστούν τα υπολείµµατα κατάλληλα για άλλες χρήσεις π.χ.ως υλικό κατασκευών. Ορισµένα συστατικά µπορούν να µετατραπούν σε εµπορεύσιµαπροϊόντα.

Τα υπολείµµατα από την επεξεργασία υδάτων µπορεί να περιέχουν σηµαντικά µέταλλα και, σεορισµένες περιπτώσεις, µπορούν να ανακυκλωθούν.

Οι κανονιστικοί φορείς, καθώς και οι φορείς εκµετάλλευσης, θα πρέπει να λαµβάνουν µέτραώστε η ανάκτηση των υπολειµµάτων από τρίτους να γίνεται µε υψηλά περιβαλλοντικά πρότυπακαι να µην προκαλεί αρνητικές επιδράσεις σε άλλα περιβαλλοντικά συστήµατα.

• Τοξικές ενώσεις

Η συγκεκριµένη τοξικότητα ορισµένων ενώσεων που είναι ενδεχόµενο να εκπεµφθούν (και οιπεριβαλλοντικές τους επιπτώσεις ή συνέπειες) ποικίλλει από οµάδα σε οµάδα. Ορισµέναµέταλλα έχουν τοξικές ενώσεις, οι οποίες µπορεί να εκπέµπονται από τις διεργασίες και ναχρειάζεται έτσι η µείωσή τους.

• Ανάκτηση ενέργειας

Στις περισσότερες περιπτώσεις, µπορεί να εφαρµοστεί η ανάκτηση ενέργειας πριν ή µετά τηµείωση, σηµαντικό όµως ρόλο παίζουν οι τοπικές συνθήκες, π.χ. όταν δεν υπάρχει διέξοδος γιατην ανακτώµενη ενέργεια. Τα συµπεράσµατα όσον αφορά Β∆Τ για την ανάκτηση ενέργειαςείναι:

• Παραγωγή ατµού και ηλεκτρισµού από τη θερµότητα που παράγεται σε θερµικούςλέβητες αποβλήτων.

• Χρήση της θερµότητας αντιδράσεως για την τήξη προς διαχωρισµό ή φρύξησυµπυκνωµάτων ή την τήξη παλαιοµετάλλων σε µετατροπέα.

• Χρήση θερµών αερίων διεργασίας για την ξήρανση υλικών τροφοδότησης.• Προθέρµανση φορτίου καµίνου χρησιµοποιώντας το ενεργειακό περιεχόµενο των

αερίων της καµίνου ή θερµών αερίων από άλλη πηγή.• Χρήση καυστήρων ανάκτησης ή προθέρµανση αέρα καύσεως.• Χρήση του παραγόµενο CO ως αέριου καυσίµου.• Θέρµανση υγρών απόπλυσης από θερµά αέρια ή υγρά διεργασίας.• Χρήση πλαστικών σε ορισµένες πρώτες ύλες ως καύσιµο, υπό την προϋπόθεση ότι δεν

µπορεί να ανακτηθεί καλής ποιότητας πλαστικό και δεν εκπέµπονται VOCs καιδιοξίνες.

xxvii

• Χρήση πυριµάχων ρέουσας µάζας, όπου είναι πρακτικώς δυνατό.

6. Βαθµός συναίνεσης και προτάσεις για µελλοντικές εργασίες

Το παρόν BREF έτυχε ευρείας υποστηρίξεως από την ΤΟΕ και τους συµµετασχόντες στην 7ησυνάντηση του Φόρουµ Ανταλλαγή Πληροφοριών. Ορισµένες σηµαντικές παρατηρήσεις πουέγιναν αφορούσαν, κυρίως, κενά πληροφόρησης και πτυχές παρουσίασης (συστάσεις νασυµπεριληφθούν στη συνοπτική περίληψη περισσότερα επίπεδα εκποµπών και κατανάλωσηςσχετιζόµενα µε Β∆Τ).

Συνιστάται το παρόν κείµενο να αναθεωρηθεί σε 4 χρόνια. Στους τοµείς όπου χρειάζεται νακαταβληθούν πρόσθετες προσπάθειες για τη δηµιουργία µιας υγιούς βάσης πληροφοριώνπεριλαµβάνονται, πάνω από όλα, οι πρόσκαιρες εκποµπές καθώς και δεδοµένα ειδικώνεκποµπών και κατανάλωσης, τα υπολείµµατα διεργασιών, τα υδατικά απόβλητα και πτυχέςσχετικές µε µικροµεσαίες επιχειρήσεις. Το κεφάλαιο 13 περιέχει περαιτέρω συστάσεις.