DESULFURIZACIÓN DE LA PASTA

Aunque es cierto que la desulfurización de la pasta supone un gasto añadido, las plantas que no proceden a dicha desulfurización se ven obligadas a utilizar potentes filtros para el SO2, que también resultan costosos. Además, a partir de la desulfurización casi siempre se integra un proceso paralelo de producción de sulfato de sodio cristalino (Na2SO4) de alta pureza, que puede ser vendido, por ejemplo, a la industria del detergente, disminuyendo así los costes.

Muchas de las plantas de reciclaje de baterías usadas de reciente construcción incorporan en sus procesos una unidad de desulfurización y producción paralela de cristales sulfato de sodio anhidro de alta pureza (Na2SO4). La significativa reducción en las emisiones de SO2 y los ingresos que supone la venta del Na2SO4 son el gran aliciente de este sistema

La pasta de plomo, aislada del resto de componentes de las baterías usadas tras el proceso de triturado y separación, se trata mediante un proceso de desulfurización, para minimizar casi totalmente la generación posterior de SO2 en el horno reductor. Este hecho se explica por la reacción del sulfato de plomo (PbSO4) con un reactivo, que conduce a la extracción del ion sulfato de la pasta. Los óxidos de plomo y el plomo esponjoso, también presentes en la pasta, no sufren ninguna alteración debido a la desulfurización.

La pasta de plomo se introduce en un tanque reactor agitado en el que se mezcla con el reactivo elegido. Las especies químicas utilizadas para la desulfurización de la pasta son soluciones de carbonato de sodio (Na2CO3) o sosa cáustica (NaOH) que conducen a las siguientes reacciones:

PbSO4 + Na2CO3 = PbCO3+ Na2SO4

PbSO4 + 2NaOH = Pb(OH)2 + Na2SO4 = PbO + Na2SO4 + H2O

La temperatura adecuada para estas reacciones está entre 30 ºC y 40ºC, ya que en ese rango, la solubilidad del sulfato de sodio es máxima y se favorece también la floculación y separación de los compuestos de plomo de la pasta. Como además de provocar la desulfurización de la pasta, este proceso también supone el primer paso para la producción de cristales de sulfato de sodio, es aconsejable que se introduzca una cantidad cercana a la estequiometria del reactivo, evitando así un exceso de alcalinidad en los cristales que se producirán con posterioridad.

Una vez ha terminado la reacción se lleva a cabo un filtrado a presión, separando por una parte la pasta desulfurizada y por otra la solución de sulfato de sodio. A continuación la pasta ya puede introducirse en el horno reductor. La desulfurización permite eliminar casi completamente la generación de SO2, pero no propicia la disminución de la temperatura del horno.

La solución de sulfato de sodio resultante se trata con carbón y se vuelve a filtrar para eliminar las impurezas. El resultado es una solución incolora, que se introduce en el evaporador, obteniéndose así los cristales de sulfato de sodio. Éstos son centrifugados y secados mediante una corriente de aire caliente, obteniéndose como producto cristales de sulfato de sodio anhidro de alta pureza (pureza > 99%, contenido en Pb < 10 ppm). La cantidad de sulfato de sodio cristalino que puede llegar a producirse equivale aproximadamente a un 10 % del peso de baterías usadas que se procesan en una planta (1.5 Kg. de Na2SO4 por batería procesada). Este compuesto, que tiene un precio aproximado en el mercado de 60 €/t tiene una buena salida comercial, especialmente en la industria del detergente, pero también en los sectores farmacéutico, textil y agroquímico.