i

SINTESI

Il presente documento di riferimento sulle migliori tecniche disponibili (BAT) nell'industria deimetalli non ferrosi è il risultato di uno scambio di informazioni svoltosi ai sensi dell'articolo 16,paragrafo 2 della direttiva 96/61/CE del Consiglio. Il documento va visto alla luce dellaprefazione, che ne illustra gli obiettivi e l'uso.

Per trattare il complesso settore della produzione dei metalli non ferrosi si è deciso diconsiderare in un solo documento la produzione di metalli da materie prime primarie esecondarie e di ripartire quindi i metalli considerati in 10 gruppi. Tali gruppi sono:

• Rame (compresi Sn e Be) e relative leghe.• Alluminio.• Zinco, piombo e cadmio (+ Sb, Bi, In, Ge, Ga, As, Se, Te).• Metalli preziosi.• Mercurio.• Metalli refrattari.• Ferroleghe.• Alcali e metalli alcalino-terrosi.• Nickel e cobalto.• Carbonio e grafite.

La produzione di carbonio e grafite costituisce un gruppo a sé poiché molti di tali processi sonoassociati a forni di arrostimento di alluminio primario. Nei gruppi considerati sono stati inseriti,ove possibile, anche i processi di arrostimento e sinterizzazione di minerali e concentrati, equelli per la produzione di allumina. L'estrazione e il trattamento dei minerali in miniera nonsono trattati nel presente documento.

Il presente documento è strutturato in dodici capitoli: informazioni generali (capitolo 1),processi comuni (capitolo 2) e processi della produzione metallurgica per i dieci gruppi dimetalli considerati (capitoli da 3 a 12). Il capitolo 13 riporta le conclusioni e leraccomandazioni. Sono acclusi anche allegati che illustrano i costi e le normative internazionali.I processi comuni trattati nel capitolo 2 sono suddivisi come segue:

• Uso del capitolo - Impianti complessi.• Uso e comunicazione dei dati sulle emissioni.• Gestione, progettazione e formazione.• Ricevimento, stoccaggio e movimentazione delle materie prime.• Trasformazione preliminare e pretrattamento delle materie prime e passaggio ai processi

di produzione.• Processi di produzione del metallo - tipi di forno e tecniche di controllo dei processi.• Tecniche di raccolta dei gas e di abbattimento delle emissioni nell'atmosfera.• Trattamento degli effluenti e riutilizzo delle acque.• Riduzione al minimo, riciclo e trattamento dei residui di processo (compresi

sottoprodotti e rifiuti).• Recupero dell'energia e del calore di scarto.• Aspetti riguardanti altri comparti ambientali.• Rumore e vibrazioni.• Esalazioni.• Sicurezza.• Smantellamento degli impianti.

Ogni capitolo da 2 a 12 comprende sezioni sulle tecniche e sui processi applicati, sugli attualilivelli di consumo e di emissione, sulle tecniche da prendere in considerazione nelladeterminazione delle BAT e sulle conclusioni in merito alle BAT. Nel capitolo 2 le conclusioni

ii

sulle BAT riguardano soltanto la movimentazione e lo stoccaggio dei materiali, il controllo delprocesso, l'abbattimento e la raccolta dei gas, l'eliminazione delle diossine, il recupero deldiossido di zolfo, l'abbattimento di mercurio, il trattamento degli effluenti e il riutilizzodell'acqua. Per una comprensione completa è opportuno conoscere le conclusioni sulle BATcontenute in ciascun capitolo.

1. Industria dei metalli non ferrosi

L'Unione europea produce almeno 42 metalli non ferrosi, oltre a ferroleghe, carbonio e grafite,impiegati in varie applicazioni nel settore metallurgico, chimico, edile, dei trasporti e dellaproduzione e trasmissione di energia elettrica. Ad esempio, il rame di elevata purezza èessenziale per la produzione e trasmissione di energia elettrica, mentre quantità limitate dinickel o di metalli refrattari migliorano la resistenza alla corrosione o altre proprietà dell'acciaio.Questi metalli vengono anche impiegati in settori ad alta tecnologia, in particolare nelleindustrie della difesa, dell'informatica, dell'elettronica e delle telecomunicazioni.

La produzione di metalli non ferrosi si basa sull'impiego di un gran numero di materie primeprimarie e secondarie. Le materie prime primarie si ricavano da minerali estratti dalle miniere,che vengono quindi trattati prima di essere sottoposti al processo metallurgico da cui si ottiene ilmetallo grezzo. Il trattamento dei minerali avviene di norma in prossimità delle miniere. Lematerie prime secondarie sono invece rottami e residui raccolti localmente che possono esseresottoposti a pretrattamento per eliminare le sostanze di rivestimento.

In Europa i giacimenti di minerale che contengono metalli in concentrazioni redditizie si sonoprogressivamente esauriti e le fonti di approvvigionamento locale sono scarse. La maggior partedei concentrati viene pertanto importata da varie fonti in tutto il mondo.

Il riciclo costituisce un'importante fonte di approvvigionamento di materie prime per un certonumero di metalli. Rame, alluminio, piombo, zinco, metalli preziosi e metalli refrattari, tra glialtri, possono essere recuperati dai rispettivi prodotti o residui e possono essere reinseriti neiprocessi di produzione senza perdite di qualità. Nel complesso, le materie prime secondariehanno un'elevata incidenza sulla produzione, consentendo così di ridurre i consumi di materieprime e di energia.

La produzione di questo settore consiste in metallo raffinato o in semilavorati, ad esempiolingottini di colata in metallo o in lega di metallo o profilati lavorati ed estrusi, lamiere, fogli,nastri, barre ecc.

La struttura dell'industria varia a seconda dei metalli. Non esistono imprese che producano tutti imetalli non ferrosi, nonostante ve ne siano alcune a livello paneuropeo che producono diversimetalli, ad esempio rame, piombo, zinco, cadmio e altri.

In Europa le dimensioni delle imprese che producono metalli e leghe di metallo varianonotevolmente, da poche imprese con più di 5 000 dipendenti a un grande numero di impresecon 50 - 200 dipendenti. Esse sono detenute da gruppi metallurgici a livello paneuropeo onazionale, holding industriali, società pubbliche autonome e società private.

Alcuni metalli sono essenziali come elementi in tracce, tuttavia a concentrazioni superioripresentano tossicità del metallo, degli ioni o dei composti, e molti sono inseriti in vari elenchi dimateriali tossici. Piombo, cadmio e mercurio sono quelli che destano maggiori preoccupazioni.

2. Problemi ambientali connessi all'industria

I principali aspetti ambientali della produzione della maggior parte dei metalli non ferrosiderivati da materie prime primarie riguardano le potenziali emissioni nell'atmosfera di polvere,metalli e composti di metalli, nonché di diossido di zolfo in caso di arrostimento e fusione di

iii

concentrati di solfuro o di uso di combustibili o altri materiali contenenti zolfo. La raccolta dellozolfo e la sua conversione o eliminazione costituiscono pertanto fattori importanti nellaproduzione di metalli non ferrosi. I processi pirometallurgici sono potenziali fonti di polvere emetalli provenienti da forni, da reattori e dal trasporto di metallo fuso.

Anche il consumo energetico e il recupero di calore e di energia sono fattori importanti nellaproduzione di metalli non ferrosi. Essi dipendono dall'uso efficiente dell'energia contenuta neiminerali di solfuro, dall'energia richiesta dalle varie fasi del processo, dal tipo e dal metodo diapprovvigionamento di energia e dall'efficacia dei metodi recupero del calore. Il capitolo 2 delpresente documento contiene alcuni esempi concreti.

I principali problemi ambientali legati alla produzione di metalli non ferrosi da materie primesecondarie sono anche dovuti ai gas di scarico che provengono dai diversi forni e dai sistemi dimovimentazione che comportano polvere, metalli e, in alcune fasi del processo, gas acidi. Esisteanche la possibilità che si formino diossine a causa della presenza di piccole quantità di cloronelle materie prime secondarie. Gli obiettivi che si perseguono sono l'eliminazione e/o laraccolta di diossina e COV.

I principali problemi ambientali dell'alluminio primario sono la produzione di idrocarburipolifluorurati e fluoruri durante l'elettrolisi, la produzione di rifiuti solidi provenienti dalle cellee di rifiuti solidi derivanti dalla produzione di allumina.

La produzione di rifiuti solidi è anche un problema nella produzione di zinco e di altri metallidurante le fasi di eliminazione del ferro.

Altri processi utilizzano spesso reagenti pericolosi quali HCl, HNO3, Cl2 e solventi organici perla lisciviatura e la purificazione. Tecniche di trattamento avanzate permettono di trattenere,raccogliere e riutilizzare questi materiali. La tenuta stagna del reattore è al riguardo importante.

Nella maggior parte dei casi, i gas di processo sono depurati mediante filtri a manica (fabricfilters) in modo da ridurre le emissioni di polvere e di composti di metalli quali il piombo. Ladepurazione dei gas mediante depuratori a umido e precipitatori elettrostatici a umido si rivelaparticolarmente efficace per i gas di processo sottoposti a recupero dello zolfo in un impiantocon acido solforico. I depuratori a umido risultano efficaci anche quando le polveri sonoabrasive o difficili da filtrare. L'impiego di forni sigillati e il trasporto e stoccaggio in unitàchiuse è essenziale per prevenire le emissioni diffuse.

In sintesi, i problemi principali connessi ai processi di produzione per ciascun gruppo di metalliriguardano i seguenti componenti:

• Per la produzione di rame: SO2, polvere, composti di metallo, composti organici, acquedi scarico (composti di metalli), residui quali rivestimenti dei forni, fanghi, polvere deifiltri e scorie. Anche la formazione di diossina durante il trattamento di materiale inrame secondario costituisce un problema.

• Per la produzione di alluminio: fluoruri (compreso HF), polvere, composti di metalli,SO2, COS, idrocarburo aromatico policiclico (PAH), COV, gas a effetto serra (PFC eCO2), diossine (secondarie), cloruri e HCl. Residui della produzione quali bauxite,residui solidi derivanti dalla fusione ("spent pot lining"), polvere dei filtri e scorie eacque di scarico saline (olio e ammoniaca).

• Per la produzione di piombo, zinco e cadmio: polvere, composti di metalli, COV(comprese le diossine), esalazioni, SO2, gas acidi di altro tipo, acque di scarico(composti di metalli), residui della produzione quali fango, residui ricchi di ferro,polvere dei filtri e scorie.

• Per la produzione di metalli preziosi: COV, polvere, composti di metalli, diossine,esalazioni, NOx, gas acidi di altro tipo quali cloro e SO2. Residui della produzione qualifango, polvere dei filtri e scorie e acque di scarico (composti di metalli e compostiorganici).

iv

• Per la produzione di mercurio: vapori di mercurio, polvere, composti di metalli,esalazioni, SO2, gas acidi di altro tipo, acque di scarico (composti di metalli), residuidella produzione quali fango, polvere dei filtri e scorie.

• Per la produzione di metalli refrattari, polvere di metalli duri e carburi metallici:polvere, metalli duri allo stato solido e composti di metalli, acque di scarico (compostidi metalli), residui della produzione quali polvere dei filtri, fango e scorie. Per iltrattamento di tantalio e niobio sono impiegate sostanze chimiche come fluoruro diidrogeno (HF), molto tossiche, un aspetto di cui va tenuto conto in fase dimovimentazione e stoccaggio.

• Per la produzione di ferroleghe: polvere, composti di metalli, CO, CO2, SO2, recuperodi energia, acque di scarico (composti di metalli), residui come polvere dei filtri, fangoe scorie.

• Per la produzione di alcali e metalli alcalino-terrosi: cloro, HCl, diossina, SF6, polvere,composti di metalli, CO2, SO2, acque di scarico (composti di metalli), residui dellaproduzione quali fango, alluminato, polvere dei filtri e scorie.

• Per la produzione di nickel e cobalto: COV, CO, polvere, composti di metalli,esalazioni, SO2, cloro e gas acidi di altro tipo, acque di scarico (composti di metalli ecomposti organici), residui della produzione quali fango, polvere dei filtri e scorie.

• Per la produzione di carbonio e grafite: idrocarburi aromatici policiclici (PAH),idrocarburi, polvere, esalazioni, SO2, prevenzione delle acque di scarico, residui dellaproduzione quali polvere dei filtri.

3. Processi applicati

L'ampia gamma di materie prime utilizzate nei vari impianti fa sì che nella produzionemetallurgica sono applicati vari processi . In molti casi la scelta del processo è in funzione dellematerie prime. Le tabelle illustrate di seguito riportano una sintesi in merito ai forni utilizzatiper la produzione di metalli non ferrosi:

Forno Metalli impiegati Materialeimpiegato

Commenti

Essiccatore aserpentina di vaporeEssiccatore a lettofluidizzatoEssiccatore avaporizzazione rapida

Cu e altri Concentrati

Forno rotativo La maggior parte deimetalli per essiccazione.ZnO per fumigazione.Allumina, Ni eferroleghe percalcinazione.Combustione di pellicolafotografica per laproduzione di metallipreziosi.Deoliazione di Cu ecascami di Al

Minerali,concentrati erottami e residuivari.

Applicazioni diessiccazione,calcinazione efumigazione.

Usato comeinceneritore.

Letto fluidizzato. Rame e zincoAl2O3

Concentrati.Al(OH)3

Calcinazione earrostimento.

Apparecchio disinterizzazioneup-draught.

Zinco e piombo. Concentrati ematerie primesecondarie.

Sinterizzazione.

Apparecchio disinterizzazione down

Zinco e piombo. Concentrati ematerie prime

Sinterizzazione.

v

draft. secondarie.Apparecchio disinterizzazione anastro d'acciaio

Ferroleghe, Mn, Nb. Minerali. Altre possibiliapplicazioni

Herreshoff Mercurio.Molibdeno (recupero direnio)

Minerali econcentrati.

Arrostimento,calcinazione.

Forni per essiccazione, arrostimento, sinterizzazione e calcinazione

vi

Forno Metalli impiegati Materiale impiegato Commenti

A crogiolo chiuso conrivestimento refrattario

Metalli refrattari,ferroleghe speciali

Ossidi di metallo

A pozzo aperto Metalli refrattari,ferroleghe speciali.

Ossidi di metallo

Baiyin Rame ConcentratiElettrico ad arco Ferroleghe Concentrati, mineraleContop/Ciclone Rame ConcentratiElettrico ad arcosommerso

Metalli preziosi, rame,ferroleghe.

Scorie, materie primesecondarie, concentrati.

Per la produzione diferroleghe si utilizzano itipi aperto, semichiusoe chiuso.

Rotativo Alluminio, piombo,rame, metalli preziosi

Rottami e altre materieprime secondarie, rameblister

Ossidazione e reazionecon il substrato.

Rotativo basculante Alluminio Rottami e altre materieprime secondarie

Riduce al minimo l'usodi fondente salino.

A riverbero Alluminio, rame, altri Rottami e altre materieprime secondarie, ramegrezzo (nero)

Fusione di concentratidi rame altrove nelmondo.

Vanyucov Rame ConcentratiISA Smelt/Ausmelt Rame, piombo, Intermedi, concentrati e

materie primesecondarie.

QSL Piombo Concentrati e materieprime secondarie

Kivcet PiomboRame

Concentrati e materieprime secondarie

Noranda Rame ConcentratiEl Teniente Rame ConcentratiConvertitore rotantesoffiato dall'alto(TBRC) TROF

Rame (TBRC),Metalli preziosi

La maggior parte dellematerie primesecondarie, compresi ifanghi

Mini Smelter Rame/piombo/stagno RottamiAltoforno e ISF Piombo, piombo/zinco,

rame, metalli preziosi,ferro-manganese ad altotenore di carbonio.

Concentrati, la maggiorparte delle materieprime secondarie

Per la produzione diferro-manganese usatosolo con recupero dienergia.

Forno flash Inco Rame, nickel ConcentratiForno flash Outokumpu Rame, nickel ConcentratiProcesso Mitsubishi Rame Concentrati e rottami di

anodiPeirce Smith Rame (convertitore),

Ferroleghe, produzionedi ossidi di metallo

Matte e rottami di anodi

Hoboken Rame (convertitore) Matte e rottami di anodiConvertitore a flashOutokumpu

Rame (convertitore) Matte

Convertitore Noranda Rame (convertitore) MatteConvertitore Mitsubishi Rame (convertitore) Matte Forni di fusione e affinazione

vii

Forno Metalli impiegati Materiale impiegato Commenti

A induzione La maggior parte Metallo pulito erottami.

L'agitazione indottafavorisce l'amalgama.Per alcuni metalli èpossibile usare unsistema sottovuoto.

A fascio elettronico Metalli refrattari Metallo pulito erottami.

Rotativo Alluminio, piombo Rottami con differentitenori.

Fondenti e sali usatiper matrici complesse.

A riverbero Alluminio (primario esecondario)

Rottami con differentitenori.

La configurazione delbagno o della suolapuò variare. Fusione oattesa.

Contimelt Rame Anodo in rame,rottami puliti e ramegrezzo.

Sistema a fornointegrato.

A tino Rame Catodo in rame erottami puliti.

Condizioni diriduzione.

A tamburo (Thomas) Rame Rottami di rame Fusione, affinazione afuoco

Crogioli ariscaldamento (crogioliindiretti di tipo kettle)

Piombo, zinco Rottami puliti. Fusione, affinazione,amalgama.

Crogioli ariscaldamento diretto

Metalli preziosi Metallo pulito Fusione, amalgama.

Forni di fusione

Si impiegano anche processi idrometallurgici. Si utilizzano acidi e alcali (NaOH, talvolta ancheNa2CO3) per disciogliere il contenuto di metallo di vari calcinati, minerali e concentrati primadei processi di affinazione ed estrazione elettrolitica. In genere il materiale da lisciviare è unossido, sotto forma di minerale di ossidazione o come ossido prodotto dall'arrostimento. Lalisciviatura diretta di alcuni concentrati o matte è eseguita ad una pressione elevata e pari aquella atmosferica. Per la lisciviatura di alcuni minerali di solfuro di rame si può ricorrere adacido solforico o ad altri mezzi, utilizzando talvolta batteri naturali per favorirne l'ossidazione eil discioglimento, ma sono necessari tempi di permanenza molto lunghi.

Ai sistemi di lisciviatura è possibile aggiungere aria, ossigeno, cloro o soluzioni contenenticloruro ferrico in modo da creare le condizioni adatte al discioglimento. Le soluzioni prodottevengono trattate in numerosi modi per affinare e separare i metalli. La prassi comune consistenel riportare le soluzioni esaurite allo stadio di lisciviatura, ove opportuno, per preservare gliacidi e le soluzioni alcaline.

4. Livello attuale di emissioni e consumo

La gamma di materie prime costituisce a propria volta un fattore rilevante e incide sull'impiegodi energia, sul volume di residui prodotti e sulla quantità di altri materiali utilizzati. Un esempioè l'eliminazione di impurità quali il ferro nelle scorie: la quantità di impurità presenti determinail volume di scorie prodotte e il consumo di energia.

viii

Le emissioni nell'ambiente dipendono dai sistemi di raccolta o di abbattimento utilizzati.Durante lo scambio di informazioni sono stati raccolti i valori attuali relativi ad alcuni processidi abbattimento, sintetizzai nella tabella di seguito.

ix

Emissioni rilevateTecnica diabbattimento Componente Valore

minimoValore

massimo

Emissionispecifiche

(per tonnellatadi metalloprodotto)

Filtro a manica,PE a caldo eciclone.

Polvere(metalli aseconda dellacomposizione)

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

Filtro al carbonio Carboniototale

< 20 mg/Nm3

Carboniototale

< 2 mg/Nm3 100 mg/Nm3 10 - 80 g/t

Diossina(TEQ)

< 0,1 ng/Nm3 5 ng/Nm3 5 - 10 µg/t

PAH (EPA) < 1 µg/Nm3 2500 µg/Nm3

Impianto dipostcombustione(compresal'estinzione ditemperatura per lediossine) HCN < 0,1 mg/Nm3 10 mg/Nm3

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

Depuratore pervia umida osemisecca Cloro < 2 mg/Nm3

Polvere < 1 mg/Nm3 20 mg/Nm3

Idrocarburo < 1 mgC/Nm3 50 mgC/Nm3Depuratore diallumina

PAH (EPA) < 20 µg/Nm3 2000 µg/Nm3

Recupero delcloro

Cloro < 5 mg/Nm3

Combustioneottimizzata.Bruciatori a bassiNOx

NOx 10 mg/Nm3 500 mg/Nm3

Depuratoreossidante

NOx < 100 mg/Nm3

Doppiocontatto

99,3 % 99,7%Impianto conacido solforico,riportato comeconversione diSO2

Contattosingolo

95 99,1%1 - 16 kg/t

PAH (EPA) 0,1 mg/Nm3 6 mg/Nm3Raffreddatore,PE, assorbimentoa calce/carbonio efiltro a manica

Idrocarburi 20 mgC/Nm3 200 mgC/Nm3

Gamma delle attuali emissioni

Per ridurre le emissioni di polvere e dei composti di metalli, quali il piombo, i gas di processovengono raccolti e quindi depurati in filtri a manica. I filtri a manica di nuova concezionepresentano notevoli miglioramenti sotto il profilo della prestazione, dell'affidabilità e delladurata. Per eliminare diossine e COV si usano impianti di postcombustione e assorbimento alcarbonio.

I gas non raccolti o le emissioni diffuse non sono tuttavia trattati. Le emissioni di polvereprovengono anche dallo stoccaggio, dalla movimentazione e dal pretrattamento di materie primedove le emissioni diffuse hanno un ruolo importante. Ciò è vero sia per la produzione primariasia per quella secondaria, poiché le emissioni diffuse possono assumere una rilevanza anche

x

maggiore rispetto alle emissioni raccolte e abbattute. In presenza di emissioni diffusesignificative, la raccolta e il trattamento dei gas richiedono un'accurata progettazionedell'impianto e operazioni di processo adeguate.

xi

La tabella riportata di seguito mostra l'importanza delle emissioni diffuse o non raccolte:

Emissioni di polvere in kg/aPrima della raccoltasupplementare di gas

secondari (1992)

Dopo la raccoltasupplementare di gas

secondari (1996)Produzione di anodi(t/a)

220000 325000

Emissioni diffuseTotale forno fusorio 66490 32200All'altezza del tetto 56160 17020

Emissioni al camino delforno fusorio primarioForno fusorio/impiantocon acido

7990 7600

Aspiratori di scarichi alcamino e secondari

2547 2116

Confronto tra polveri abbattute e polveri diffuse in un forno fusorio per la produzione di rameprimario

In molti processi i sistemi di raffreddamento e di acqua di processo sono a circuito chiuso, maesiste ancora la possibilità di scaricare nell'acqua metalli pesanti. Nel capitolo 2 vengono presiin considerazione i metodi per ridurre l'impiego di acqua e la conseguente produzione di acquedi scarico e per sottoporre ad adeguato trattamento le acque di processo.

Nel settore considerato anche la produzione di residui è un fattore significativo. I residuipresentano tuttavia quantità di metallo che si possono recuperare ed è prassi consueta utilizzarlisul luogo di produzione o in altri impianti per il recupero del metallo. Molte delle scorieprodotte sono inerti, non lisciviabili, e sono utilizzate per applicazioni di ingegneria civile.Altre, come quelle saline, possono essere trattate per il recupero di componenti da utilizzare inaltri settori industriali. L'industria deve tuttavia garantire che tali operazioni di recuperovengono effettuate secondo norme ambientali elevate.

5. Conclusioni sulle BAT

Lo scambio di informazioni durante la preparazione del BREF sulla produzione di metalli nonferrosi ha consentito di trarre alcune conclusioni sulle BAT da applicare nella produzione e neiprocessi connessi. Per una completa comprensione di tali tecniche e dei processi ed emissioni adesse associati, è pertanto necessario fare riferimento alle sezioni di ciascun capitolo dedicate alleBAT. I risultati principali sono riassunti qui di seguito.

• Attività a monte

La gestione, la supervisione e il controllo dei processi e sistemi di abbattimento sono fattori diestrema importanza. Sono altresì importanti formazione professionale e addestramento adeguatie la motivazione degli operatori per prevenire l'inquinamento dell'ambiente. Tecniche efficaciper la movimentazione delle materie prime possono evitare la presenza di emissioni diffuse.Altre importanti tecniche sono:

• La valutazione delle implicazioni ambientali di un nuovo processo o di nuove materie primenelle fasi iniziali di un progetto, con successive verifiche ad intervalli regolari.

• La progettazione di un processo in grado di accogliere la gamma prevista di materie prime.Infatti possono sorgere gravi problemi se ad esempio i volumi di gas sono troppo elevati ose il consumo di energia è superiore al previsto. La fase della progettazione rappresenta ilmomento economicamente più vantaggioso per apportare cambiamenti che consentano dimigliorare l'efficienza ambientale.

xii

• Revisioni della progettazione e del processo decisionale, per documentare il modo in cuisono state considerate la varietà dei processi e delle tecniche di abbattimento.

• Pianificazione delle procedure di messa in servizio per stabilimenti nuovi o ammodernati.

La tabella seguente riassume le tecniche di stoccaggio e movimentazione delle materie primesulla base della tipologia e delle caratteristiche del materiale.

xiii

Materia prima Gruppo dimetalli

Metodo dimovimentazione

Metodo distoccaggio

Commenti

Tutti - se c'èformazionedi polvere

Convogliatorichiusi o pneumatici

Edifici chiusiConcentrati:

Tutti - senon c'èformazionedi polvere

Convogliatoricoperti

Magazzini coperti

Prevenzione dellacontaminazionedell'acqua.

Materiale a grana fine(ad esempio polvere dimetalli)

Metallirefrattari

Convogliatorichiusi o pneumaticiConvogliatoricoperti

Fusti, serbatoi etramogge sigillati

Prevenzione dellacontaminazionedell'acqua e diemissioni diffuse

Tutti -dimensionirilevanti

Caricatoremeccanico

All'aperto

Tutti -dimensioniridotte

Benne dicaricamento

In zone coperte

Materie primesecondarie:

Tutti -materialefine

Chiusi oagglomerati

Al chiuso se sitratta di materialipolverosi

Prevenzione dellacontaminazionedell'acqua o direazioni a contattocon l'acqua.Drenaggio oleosoda sfridi

Tutti - se c'èformazionedi polvere

Convogliatorichiusi o pneumatici

Edifici chiusiFondenti:

Tutti - senon c'èformazionedi polvere

Convogliatoricoperti

Magazzini coperti

Prevenzione dellacontaminazionedell'acqua.

Combustibile solido ecoke:

Tutti ConvogliatoricopertiSe non c'èformazione dipolvere

Magazzini copertiSe non c'èformazione dipolvere

Combustibili liquidi eGPL

Tutti Tubazione sospesa(aerea)

StoccaggiocertificatoAree disbarramento.

Retroventilazionedelle tubazioni dimandata

Gas di processo Tutti Tubazione sospesa(aerea)Tubazione apressione ridotta(Cloro, CO)

Stoccaggiocertificato

Monitoraggio delleperdite dipressione,segnalatori di gastossici.

Solventi Cu, Ni,gruppo Zn,metallipreziosi,carbonio

Tubazione sospesa(aerea)Manuale

Fusti, cisterne Retroventilazionedelle tubazioni dimandata.

Prodotti – catodi,vergelle, billette,lingotti, pani, ecc.

Tutti A seconda dellecondizioni.

In strutture dicalcestruzzoall'aperto ostoccaggio alchiuso.

Sistema didrenaggioadeguato.

Residui dellaproduzione soggetti arecupero.

Tutti A seconda dellecondizioni.

In struttureall'aperto, coperte ochiuse a secondadella presenza dipolvere e dellareazione conl'acqua.

Sistema didrenaggioadeguato.

xiv

Rifiuti da smaltire (adesempio rivestimentidei forni)

Tutti A seconda dellecondizioni.

In strutture aperte ocoperte o sigillate(fusti), a secondadel materiale.

Sistema didrenaggioadeguato.

Prospetto delle materie prime e delle tecniche di movimentazione

Sono importanti per le BAT la progettazione del forno, l'uso di metodi di pretrattamento idoneie il controllo del processo.

L'impiego di miscele di materie prime per ottimizzare il processo impedisce l'uso di materialiinadeguati e consente di massimizzare l'efficienza del processo. La raccolta di campioni el'analisi dei materiali di alimentazione, nonché la separazione di alcuni materiali sono aspettirilevanti di questa tecnica.

Progettazione, manutenzione e controllo efficienti sono elementi importanti in tutte le fasi delprocesso e dell'abbattimento delle emissioni. La raccolta di campioni e il controllo delleemissioni nell'ambiente devono essere attuati in conformità delle norme nazionali einternazionali. Bisogna anche monitorare i parametri rilevanti per il controllo del processo o perl'abbattimento delle emissioni. Il monitoraggio costante dei parametri fondamentali deve essereattuato ogniqualvolta ciò si riveli efficace.

• Controllo del processo

Le tecniche di controllo del processo intese a misurare e mantenere in maniera ottimale,parametri come temperatura, pressione, composizione dei gas e altri parametri critici sonoconsiderate BAT.

La raccolta di campioni e l'analisi delle materie prime consentono di controllare le condizionidegli stabilimenti. Un buon grado di mescolanza di materiali di alimentazione diversi permettedi ottenere un rendimento di conversione energetica ottimale e di ridurre le emissioni e laquantità di rottami.

L'uso di sistemi per pesare e dosare i materiali di alimentazione, l'impiego di microprocessoriper controllare l'afflusso di materiale di alimentazione, le condizioni critiche di lavorazione e dicombustione e l'aggiunta di gas consentono di ottimizzare il processo. A tal fine è possibilerilevare numerosi parametri e predisporre sistemi di allarme per i parametri critici, tra cui:

• monitoraggio in linea di temperatura, pressione del forno (o depressione) e volume oflusso dei gas;

• monitoraggio di componenti allo stato gassoso (O2, SO2, CO, polvere, NOx ecc.);• monitoraggio in linea delle vibrazioni per individuare blocchi e eventuali anomalie

dell'attrezzatura;• monitoraggio in linea di corrente e tensione nei processi elettrolitici;• monitoraggio in linea delle emissioni per il controllo dei parametri critici;• monitoraggio e controllo della temperatura dei forni di fusione per evitare la produzione

di fumi di metallo e di ossido di metallo dovuti al surriscaldamento.

È necessario prevedere una formazione e una valutazione costanti di operatori, tecnici epersonale addetto in merito all'applicazione delle istruzioni di servizio, all'impiego dellemoderne tecniche di controllo, al significato dei segnali di allarme e ai conseguenti interventi daeffettuare.

Una supervisione ottimizzata permetterà di applicare al meglio queste disposizioni e dimantenere la responsabilità degli operatori.

• Raccolta e abbattimento dei gas

xv

I sistemi di raccolta dei fumi devono sfruttare i sistemi di tenuta dei forni e dei reattori ed essereprogettati in modo da mantenere una pressione ridotta che impedisca perdite ed emissionidiffuse. Si devono usare sistemi che non compromettano la tenuta ermetica di forni e cappeaspiranti, ad esempio aggiunte di materiale tramite elettrodi; aggiunte attraverso ugelli o lance euso di valvole rotative sui sistemi di alimentazione. La raccolta secondaria dei fumi è costosa econsuma molta energia; tuttavia nel caso di alcuni forni è indispensabile. L'impianto deve esseredi tipo intelligente, in grado di intervenire sull'aspirazione dei fumi alla fonte e sulla durata diogni fumo.

Nel complesso, per l'eliminazione di polvere e metalli associati, i filtri in tessuto (o filtri amanica), dopo il recupero del calore o raffreddamento dei gas, forniscono le prestazionimigliori, a condizione che i tessuti siano di moderna concezione e resistenti all'usura, leparticelle siano adatte e si effettui un monitoraggio costante per individuare anomalie. I modernifiltri a manica (ad esempio quelli a membrana) sono notevolmente migliori in termini diprestazioni, affidabilità e durata e pertanto consentono un risparmio di costi nel medio termine;possono essere utilizzati in impianti già esistenti ed essere installati in fase di manutenzione.Inoltre comprendono sistemi per rilevare eventuali rotture del sacco e metodi di pulitura inlinea.

Per polveri viscose o abrasive, possono essere efficaci i precipitatori elettrostatici o i depuratoria umido, a condizione che siano stati opportunamente progettati per l'applicazione.

Il trattamento dei gas nella fase di fusione o di incenerimento deve comprendere l'eliminazionedel diossido di zolfo, e/o la postcombustione se si ritiene che sia necessario ricorrervi per evitareproblemi di qualità dell'aria a livello locale, regionale o a lungo raggio o se è possibile lapresenza di diossine.

Possono esservi variazioni nelle materie prime che influiscono sulla gamma dei componenti osullo stato fisico di alcuni di essi, quali la dimensione e le caratteristiche fisiche della polvereprodotta. Questi aspetti devono essere valutati localmente.

• Prevenzione ed eliminazione delle diossine

Per molti processi pirometallurgici usati nella produzione di metalli non ferrosi bisognaprendere in considerazione la presenza di diossine o la loro formazione nel corso del processo. Icapitoli dedicati ai vari metalli riportano alcuni casi particolari per i quali le tecniche indicate diseguito sono considerate le BAT per prevenire la formazione di diossine ed eliminare quelleeventualmente presenti. È anche possibile l'uso combinato di tali tecniche. Risulta che alcunimetalli non ferrosi catalizzano la sintesi ex novo e talvolta è indispensabile un gas pulito primadi un ulteriore abbattimento.

• Controllo della qualità dei rottami a seconda del processo utilizzato. Impiego delcorretto materiale di alimentazione per il forno o il processo. La selezione e il vaglio perevitare che materiale contaminato venga aggiunto a materiale organico o precursoripossono ridurre le possibilità di formazione di diossina.

• Impiego di impianti di postcombustione progettati e azionati in modo adeguato eraffreddamento rapido dei gas caldi fino ad una temperatura inferiore a 250 °C.

• Condizioni di combustione ottimali. Se necessario, ricorrere a iniezioni di ossigenonella parte superiore del forno per garantire la combustione completa dei gas presentiall'interno.

• Assorbimento su carbone attivo in un reattore a letto fisso o mobile o medianteiniezione nel flusso di gas ed eliminazione come polvere dai filtri.

• Eliminazione altamente efficiente della polvere, ad esempio mediante filtri ceramici,filtri a manica ad alto rendimento o depurazione dei gas a monte di un impianto conacido solforico.

xvi

• Uso di una fase di ossidazione catalitica o di filtri a manica dotati di un rivestimentocatalitico.

• Trattamento delle polveri raccolte in forni ad alta temperatura per eliminare le diossinee recuperare i metalli.

Le concentrazioni delle emissioni associate a queste tecniche oscillano tra valori inferioria 0,1 e 0,5 ng/Nm³ TEQ a seconda dell'alimentazione, dei processi di affinazione o fusione edelle tecniche singole o combinate adottate per eliminare le diossine.

• Processi metallurgici

La gamma di materie prime disponibili nei vari stabilimenti è ampia e comporta la necessità diconsiderare una varietà di processi metallurgici nelle sezioni BAT della maggior parte deigruppi di metalli. In molti casi la scelta del processo è determinata dalle materie prime, per cuila tipologia del forno influisce in misura minore sulle BAT, a condizione che il forno sia statoprogettato per le materie prime di fatto utilizzate e si ricorra al recupero di energia laddove siafattibile.

Esistono alcune eccezioni. Ad esempio, la BAT per l'alluminio primario è l'uso di un sistema dialimentazione multipla di allumina in celle di precottura centrali, analogamente all'uso di fornisigillati per consentire la raccolta di gas dall'elevato valore calorifico nella produzione di alcuneferroleghe. Per il rame primario, invece, il forno a riverbero non è considerato la miglioretecnica disponibile. Altri aspetti rilevanti sono il dosaggio delle materie prime, il controllo delprocesso, la gestione e la raccolta dei fumi. La gerarchia da seguire nella scelta di un processonuovo o modificato risulta essere la seguente:

• Pretrattamento termico o meccanico delle materie secondarie per ridurre al minimo lacontaminazione organica della carica.

• Uso di forni sigillati o di altre unità per evitare le emissioni diffuse, recuperare il caloree raccogliere i gas derivanti dal processo per altri usi (ad esempio CO comecombustibile e SO2 come acido solforico) o abbattimento.

• Uso di forni semisigillati qualora quelli sigillati non siano disponibili.• Riduzione al minimo dello spostamento di materiale tra i vari processi.• Nel caso in cui non sia possibile evitare gli spostamenti, uso di canali di colata invece di

siviere per i materiali fusi.• In alcuni casi, limitare la scelta a tecniche che consentono di evitare lo spostamento di

materiale fuso può impedire il recupero di alcune materie prime secondarie che in talmodo entrerebbero nel flusso di rifiuti. In tali casi, la raccolta di fumi secondari oterziari è opportuna in quanto consente di recuperare questi materiali.

• Progettazione di impianti di aspirazione e canalizzazioni per la raccolta di fumiprovenienti dal trasporto e dalla spillatura di metallo caldo, matta o scorie.

• Può essere necessaria la sigillatura del forno o del reattore per evitare il rilascio di fuminell'atmosfera.

• Laddove è probabile che l'estrazione primaria e la sigillatura siano inefficaci, è possibileincapsulare completamente il forno e convogliare l'aria di ventilazione medianteaspiratori, verso sistemi di trattamento e scarico adeguati.

• Massimo impiego possibile dell'energia contenuta nei concentrati di solfuro.

xvii

• Emissioni nell'aria

Le emissioni nell'aria provengono da operazioni di stoccaggio, movimentazione, pretrattamentoe dalle varie fasi dei processi pirometallurgici e idrometallurgici. Il trasferimento di materiali èparticolarmente importante. I dati forniti hanno confermato che le emissioni diffuse sonorilevanti in molti processi e possono essere molto superiori rispetto a quelle raccolte e abbattute.In tali casi è possibile ridurre l'impatto ambientale seguendo la gerarchia delle tecniche diraccolta dei gas dai luoghi di stoccaggio e movimentazione del materiale, dai reattori o dai fornie dai punti di trasferimento del materiale. Il potenziale di emissioni diffuse deve essereconsiderato in tutte le fasi della progettazione e dello sviluppo del processo. La gerarchia dellaraccolta dei gas provenienti da tutte le fasi del processo è la seguente:

• ottimizzazione del processo e riduzione al minimo delle emissioni;• sigillatura di reattori e forni;• raccolta finalizzata dei fumi;

La raccolta dei fumi effettuata in corrispondenza del tetto consuma molta energia e vi si devericorrere come soluzione estrema.

Le fonti potenziali di emissioni nell'aria sono riassunte nella tabella seguente, che fornisceanche un prospetto dei metodi di prevenzione e trattamento. Le emissioni nell'aria sono riportatesulla base di quelle raccolte, mentre le emissioni associate sono indicate come media giornalierasulla base di un monitoraggio costante effettuato durante la lavorazione. Quando non è possibileil monitoraggio costante, il valore sarà la media ottenuta nel periodo di campionamento, inpresenza di condizioni standard: 273 K, 101,3 kPa, tenore di ossigeno misurato e gas seccosenza diluizione dei gas.

La raccolta di zolfo è un requisito importante nei processi di arrostimento e fusione diconcentrati o minerali di solfuri. Il diossido di zolfo prodotto nel processo viene raccolto erecuperato sotto forma di zolfo, gesso (in assenza di effetti su altri comparti ambientali) odiossido di zolfo oppure può essere convertito in acido solforico. La scelta del processo dipendedall'esistenza di mercati locali di diossido di zolfo. Le BAT sono la produzione di acidosolforico in un impianto a doppio contatto con acido solforico con un minimo di quattropassaggi o in un impianto a contatto singolo con produzione di gesso da gas di coda e impiegodi catalizzatore di moderna concezione. La configurazione dell'impianto dipende inoltre dallaconcentrazione di diossido di zolfo prodotto in fase di arrostimento o fusione.

Stadio del processo Componenti presenti nei gasdi scarico

Metodo di trattamento

Movimentazione estoccaggio dei materiali.

Polvere e metalli. Stoccaggio, movimentazione etrasporto corretti. Se necessario,raccolta di polvere e filtro amanica.

Macinazione,essiccazione.

Polvere e metalli. Funzionamento del processo.Raccolta dei gas e filtro a manica.

COV, diossine. Impianto di postcombustione,aggiunta di carbonio adsorbente oattivo.

Polvere e composti di metalli. Raccolta dei gas, depurazione deigas mediante filtro a manica,recupero del calore.

Sinterizzazione/arro-stimentoFusioneConversioneAffinazione a fuoco

Monossido di carbonio Impianto di postcombustione, senecessario

xviii

Diossido di zolfo Impianto con acido solforico (perminerali contenenti solfuri) odepuratore.

Polvere e metalli. Raccolta dei gas, raffreddamentoe filtro a manica.

Diossido di zolfo. Depuratore.

Trattamento delle scorie.

Monossido di carbonio. Impianto di postcombustione.Lisciviatura eaffinazione chimica.

Cloro. Raccolta dei gas e riutilizzo,depuratore chimico a umido.

Affinazione carbonile. Monossido di carbonio.Idrogeno.

Sigillatura, recupero e riutilizzo.Impianto di postcombustione edeliminazione della polveremediante filtro a manica per gasdi recupero.

Estrazione dei solventi. COV (dipendono dal solventeusato e devono esseredeterminate localmente pervalutare i possibili rischi).

Contenimento, raccolta dei gas,recupero dei solventi.Adsorbimento di carbonio, senecessario.

Polvere e metalli. Raccolta dei gas e filtro a manica.Affinazione termica.Diossido di zolfo. Depuratore, se necessario.

Elettrolisi di sali fusi Fluoruro, cloro, PFC Funzionamento del processo.Raccolta dei gas, depuratore(allumina) e filtro a manica.

Cottura a elettrodo,grafitizzazione.

Polvere, metalli, SO2, fluoruro,PAH, catrami.

Raccolta dei gas, condensatore ePES, impianto di postcombustioneo depuratore di allumina e filtro amanica.Depuratore, se necessario perSO2.

Produzione di polvere dimetallo.

Polvere e metalli. Raccolta dei gas e filtro a manica.

Produzione di polveri. Polvere, ammoniaca. Raccolta dei gas e recupero.Depuratore acido.

Riduzione delletemperature elevate.

Idrogeno. Processo in sigillatura, riutilizzo.

Estrazione elettrolitica. Cloro.Nebbia acida.

Raccolta dei gas e riutilizzo.Depuratore a umido.Deumidificatore.

Polvere e metalli. Raccolta dei gas e filtro a manica.Fusione e formatura.COV, diossine (alimentazioneorganica)

Impianto di postcombustione(iniezione di carbonio)

Nota. Il contenimento delle polveri mediante filtro a manica può richiedere l'eliminazione delle particelle calde perevitare la formazione di incendi. In un impianto di depurazione dei gas è necessario utilizzare i precipitatorielettrostatici a caldo a monte di un impianto con acido solforico oppure in presenza di gas liquidi.

Prospetto delle fonti di emissioni e delle tecniche di trattamento/abbattimento

xix

La tabella seguente riporta un prospetto dei livelli di emissione associati ai sistemi diabbattimento considerati BAT per i processi di produzione di metalli non ferrosi. Le conclusionisulle BAT contenute nei capitoli dedicati ai metalli forniscono ulteriori dettagli.

Tecnica diabbattimento

Gamma di valori associati Commenti

Filtro a manica Polvere 1 - 5 mg/Nm3

Metalli: a seconda della composizionedella polvere

Dipende dalle caratteristiche dellapolvere.

Filtro al carbonio ofiltro biologico

Carbonio completamente organico< 20 mg/Nm3

Fenolo < 0,1 mg/Nm3

Impianto dipostcombustione(compresal'estinzione ditemperatura perl'eliminazione dellediossine)

Carbonio completamente organico< 5 - 15 mg/Nm3

Diossina < 0,1 - 0,5 ng/Nm3 per TEQPAH (OSPAR 11) < 200 µgCNm3

HCN < 2 mg/Nm3

Progettato per il volume dei gas.Per la riduzione di diossine sonodisponibili altre tecniche medianteiniezione di carbonio/calce ereattori/filtri catalitici.

Ottimizzazionedelle condizioni dicombustione

Carbonio completamente organico< 5 - 50 mg/Nm3

PE a umidoFiltro ceramico

Polvere < 5 mg/Nm3 Dipende dalle caratteristiche, adesempio polvere, umidità otemperatura elevata

Depuratore alcalinoa umido o asemisecco

SO2 < 50 - 200 mg/Nm3

Catrame < 10 mg/Nm3

Cloro < 2 mg/Nm3

Depuratoreall'allumina

Polvere 1 - 5 mg/Nm3

Idrocarburo < 2 mg/Nm3

PAH (OSPAR 11) < 200 µgC/Nm3

Recupero del cloro Cloro < 5 mg/Nm3. Il cloro viene riutilizzato. Sonopossibili dispersioni diffuseaccidentali.

Depuratoreossidante

NOx < 100 mg/Nm3 Dall'uso di acido nitrico - recuperoseguito da eliminazione delletracce.

Bruciatore a bassiNOx

< 100 mg/Nm3

Bruciatore aossicombustibile.

< 100 - 300 mg/Nm3

I valori superiori sono associatiall'arricchimento di ossigeno perridurre il consumo di energia. Intali casi si riducono il volume deigas e l'emissione di massa.

> 99,7% di conversione (doppiocontatto)

Impianto con acidosolforico

> 99,1% di conversione (contattosingolo)

Compreso il depuratore almercurio mediante processoBoliden/Norzink o depuratore altiosolfato Hg < 1 ppm nell'acidoprodotto

Raffreddatore, PE,assorbimento acalce/carbonio efiltro a manica

PAH (OSPAR 11) < 200 µgC/Nm3

Idrocarburi (volatili)< 20 mgC/Nm3

Idrocarburi (condensati)< 2 mgC/Nm3

xx

Nota. Soltanto emissioni raccolte. I valori delle emissioni sono riportate come media giornaliera sulla base di unmonitoraggi continuo durante il periodo di funzionamento, in condizioni standard: 273 K, 101,3 kPa, tenore di ossigenomisurato e gas secco senza diluizione dei gas con aria. Quando il monitoraggio continuo non è fattibile, il valore sarà lamedia ottenuta nel periodo di campionamento. Per il sistema di abbattimento utilizzato, è necessario valutare lecaratteristiche di gas e polvere ai fini della progettazione dell'impianto e della determinazione di temperature dilavorazione corrette. Per taluni componenti, la variazione nella concentrazione dei gas grezzi durante i processi indiscontinuo può influire sul rendimento del sistema di abbattimento.

Emissioni nell'atmosfera associate all'uso delle BAT

xxi

Nel trattamento chimico di soluzioni di metalli o in vari processi metallurgici si usano numerosireagenti specifici. Di seguito sono riportati alcuni dei composti, delle fonti e dei metodi ditrattamento dei gas prodotti dall'uso di tali reagenti:

Processo/reagenteimpiegato

Componenti presentinei gas di scarico

Metodo di trattamento

Uso di arsenico o ossido diantimonio (affinazione diZn/Pb)

Arsina/stibina Depuratore al permanganato

Pece ecc. Catrami e PAH Impianto di postcombustione,condensatore e PE oassorbitore a secco.

Solventi, COV COV, esalazioni Contenimento, condensazione.Carbonio attivo, filtrobiologico.

Acido solforico (+ zolfo nelcombustibile o nelle materieprime)

Diossido di zolfo Depuratore a umido o asemisecco. Impianto con acidosolforico.

Acqua regia NOCl, NOx Depuratore caustico.Cloro, HCl Cl2 Depuratore caustico.Acido nitrico NOx Ossidazione e assorbimento,

riciclo, impianto didepurazione.

Na o KCN HCN Ossidazione con perossido diidrogeno o ipoclorito.

Ammoniaca NH3 Recupero, impianto didepurazione.

Cloruro d'ammonio Aerosol Recupero mediantesublimazione, impianto didepurazione.

Idrazina N2H4 (potenzialecancerogeno)

Depuratore o carbone attivato.

Boroidruro di sodio Idrogeno (rischio diesplosione)

Se possibile, da evitare neiprocessi dei metalli del gruppodel platino (specialmente Os,Ru).

Acido formico Formaldeide Depuratore caustico.Clorato di sodio/HCl Ossidi di Cl2 (rischio di

esplosione)Controllo del punto finale delprocesso.

Prospetto dei metodi di trattamento chimico per alcuni componenti allo stato gassoso

• Emissioni nell'acqua

Le emissioni nell'acqua derivano da numerose fonti a seconda delle quali e dei componentipresenti è possibile applicare una serie di tecniche per ridurle al minimo e trattarle. In generale,le acque di scarico possono contenere composti di metalli solubili e non solubili, oli e materialeorganico. La tabella seguente riassume le fonti di acque di scarico, i metalli prodotti e i metodidi riduzione al minimo e di trattamento.

xxii

Fonte delleacque discarico

Processo associato Metodi di riduzione alminimo

Metodi di trattamento

Acqua diprocesso

Produzione di allumina,Piombo - rottura dibatterie con acido.Decapaggio.

Reinserimento nelprocesso per quantopossibile.

Neutralizzazione eprecipitazione.Elettrolisi.

Acqua per ilraffreddamentoindiretto

Raffreddamento delforno per la maggiorparte dei metalli.Raffreddamento deglielettroliti per Zn

Uso di impianto sigillatoo di raffreddamento adaria.Monitoraggio perindividuare perdite.

Sedimentazione.

Acqua per ilraffreddamentodiretto

Fusione di Al, Cu, Zn.Elettrodi al carbonio.

SedimentazioneCircuito diraffreddamento chiuso.

Sedimentazione.Precipitazione, senecessaria.

Granulazionedelle scorie

Cu, Ni, Pb, Zn, metallipreziosi, ferroleghe

Sedimentazione.Precipitazione, senecessaria.

Elettrolisi Cu, Ni, Zn Impianti sigillati.Estrazione elettroliticadella spillatura dielettroliti.

Neutralizzazione eprecipitazione.

Idrometallurgia(scarichi)

Zn, Cd Impianti sigillati. Sedimentazione.Precipitazione, senecessaria.

Sistema diabbattimento(scarichi)

Depuratori a umido.PE e depuratori a umidoper impianti con acido.

Riutilizzo dei flussi diacido debole, sepossibile.

Sedimentazione.Precipitazione, senecessaria.

Acqua disuperficie

Tutti Stoccaggio delle materieprime in condizioniefficienti e prevenzionedelle emissioni diffuse

Sedimentazione.Precipitazione, senecessaria.Filtrazione.

Prospetto delle BAT per i flussi di acque di scarico

I sistemi di trattamento delle acque di scarico possono massimizzare l'eliminazione dei metallimediante sedimentazione e, quando possibile filtrazione. I reagenti usati per la precipitazionepossono essere idrossido, solfuro o una combinazione di entrambi, a seconda dei vari metallipresenti. In taluni casi è anche possibile al riutilizzare le acque trattate.

Principali componenti [mg/l]Cu Pb As Ni Cd Zn

Acqua diprocesso

< 0,1 < 0,05 < 0,01 < 0,1 < 0,05 < 0,15

Nota: I valori delle immissioni nell'acqua si basano su un campione casuale qualificato o su un campione compositodi 24 ore.La portata del trattamento delle acque di scarico dipende dalla loro origine e dai metalli presenti in esse.Esempio di emissioni nell'acqua associate all'uso delle BAT

• Residui di processo

I residui sono prodotti in varie fasi del processo e dipendono in larga misura dai componentidelle materie prime. Minerali e concentrati contengono una quantità di metalli diversi da quelloprimario. I vari processi devono essere studiati in modo da ricavare uno specifico metallo allostato puro, e da recuperare altri metalli aventi un valore economico.

xxiii

Questi altri metalli tendono a concentrarsi nei residui della produzione che a loro voltacostituiscono la materia prima per i processi di recupero di altri metalli. La tabella successivaoffre un prospetto di alcuni residui della produzione e le opzioni di trattamento.

xxiv

Fonte dei residuidella produzione

Metalli associati Residui Opzioni di trattamento

Movimentazionedelle materieprime ecc.

Tutti i metalli Polvere, rifiuti Alimentazione nel processo principale

Tutti i metalli Scorie Materiale da costruzione dopotrattamento delle scorie. Industria deimateriali abrasivi.In parte le scorie possono essereutilizzate come materiale refrattario, adesempio quelle provenienti dallaproduzione di cromo.

Forno fusorio

Ferroleghe Scorie ricche Materie prime per altri processi diferroleghe

Forno diconversione

Cu Scorie Riciclo in fonderia

Cu Scorie Riciclo in fonderiaPb Schiume Recupero di altri metalli preziosi

Forni di affinazione

Metalli preziosi(polveri dimetalli)

Schiume e scorie Riciclo interno

Trattamento dellescorie

Cu e Ni Scorie pulite Materiale da costruzione. Produzione dimatta

Forno fusorio Tutti i metalli SchiumeScorie e scoriesaline.

Reinserimento nel processo dopotrattamento.Recupero del metallo, recupero di salee altro materiale

Elettroaffinazione Cu Spillatura dielettrolitiRimanenze dianodiFango anodico

Recupero di Ni.Ritorno al convertitore.Recupero di metalli preziosi.

Estrazioneelettrolitica

Zn, Ni, Co,polveri di metalli

Elettrolitiesauriti

Riutilizzo nel processo di lisciviatura

Al "Spent potlining"(rivestimentilogori delcontenitore)Eccedenze dibagnoFrammenti dianodi

Carburante o smaltimentoVendita come elettrolitiRecupero

Elettrolisi di salifusi

Na e Li Materiale dellecelle

Ferro di scarto dopo pulitura

Hg Residui dellaproduzione(hollines)

Riutilizzo come materiale dialimentazione del processo

Distillazione

Zn, Cd Residui(hollines)

Reinserimento nel processo

Zn Residui di ferrite Smaltimento non pericoloso, riutilizzodi soluzione chiara

Cu Residui Smaltimento non pericoloso

Lisciviatura

Ni/Co Residui di Cu/Fe Recupero, smaltimentoCatalizzatore RigenerazioneFanghi acidi Smaltimento non pericoloso

Impianto con acidosolforico

Acido debole Lisciviatura, smaltimentoRivestimenti deiforni

Tutti i metalli Materialerefrattario

Uso come agente di scorificazione,smaltimento

xxv

Macinazione,frantumazione

Carbonio Polveri dicarbone e grafite

Uso come materie prime in altriprocessi

Decapaggio Cu, Ti Acido esaurito RecuperoSistemi diabbattimento asecco

La maggior parte– uso di filtri amanica o PE

Polvere dei filtri Reinserimento nel processoRecupero di altri metalli

Sistemi diabbattimento aumido

La maggior parte– uso didepuratori o PE aumido

Fanghi dei filtri Reinserimento nel processo o recuperodi altri metalli (ad esempio Hg).Smaltimento

Acque di scaricoFanghi ditrattamento

La maggior parte Fanghi diidrossidi osolfuri.

Smaltimento non pericoloso, riutilizzoRiutilizzo

Digestione Allumina Melma rossa Smaltimento non pericoloso, riutilizzodi soluzione chiara

Prospetto dei residui e delle opzioni di trattamento

Le polveri dei filtri possono essere riciclate all'interno di uno stesso impianto o utilizzate per ilrecupero di altri metalli presso altri stabilimenti per la produzione di metalli non ferrosi, da partedi terzi o per altre applicazioni.

Residui e scorie possono essere trattati per il recupero di metalli preziosi, mentre gli stessiresidui possono essere resi adatti ad altri utilizzi, ad esempio come materiale da costruzione. Èanche possibile convertire alcuni componenti in prodotti destinati alla vendita.

I residui derivanti dal trattamento delle acque possono contenere metalli preziosi e in taluni casiessere riciclati.

Le autorità competenti e gli operatori devono assicurarsi che il recupero dei residui da parte diterzi sia effettuata ne rispetto di rigorose norme ambientali e non si ripercuota negativamente sucomparti ambientali.

• Composti tossici

La specifica tossicità di alcuni composti che possono essere emessi (e il relativo impatto o leconseguenze sull'ambiente) varia da gruppo a gruppo. Alcuni metalli presentano compostitossici che originano emissioni provenienti dai vari processi, tali da richiederne la riduzione.

• Recupero di energia

Nella maggior parte dei casi è possibile recuperare l'energia prima o dopo l'abbattimento,tuttavia è importante considerare le condizioni locali in cui ciò avviene, ad esempio, dove non visiano sbocchi per l'energia ricuperata. Le conclusioni sulle BAT per il recupero di energia sonole seguenti:

• Generazione di vapore ed elettricità dal calore prodotto nelle caldaie di recupero.• Uso del calore di reazione per la fusione o l'arrostimento dei concentrati oppure dei

metalli di scarto della fusione in un convertitore.• Uso dei gas caldi per l'essiccazione dei materiali di alimentazione.• Preriscaldamento della carica del forno utilizzando il contenuto di energia dei gas di

forno o di gas caldi provenienti da altra fonte.• Uso di bruciatori a recupero o preriscaldamento dell'aria di combustione.• Uso come combustibile del CO prodotto.• Riscaldamento dei liquidi di lisciviatura da gas caldi o liquidi di processo.• Uso come combustibile della plastica contenuta in talune materia prime, a condizione

che la plastica di buona qualità non possa essere recuperata e non vi siano emissioni diCOV e diossine.

xxvi

• Uso, ove possibile, di materiali refrattari dalla massa esigua.

6. Grado di consenso e raccomandazioni per i futuri lavori

Il TWG e i partecipanti alla 7ª riunione del Forum per lo scambio di informazioni hanno accoltomolto positivamente il presente BREF. Le osservazioni critiche riguardano principalmente lelacune di informazione e la presentazione (nella Sintesi si dovrebbero includere maggiori datisui livelli dei consumi e delle emissioni associate alle BAT).

Si raccomanda un aggiornamento del presente documento entro quattro anni. Gli aspetti daapprofondire per creare una base solida per lo scambio di informazioni riguardano soprattutto idati sulle emissioni diffuse, ma anche sulle emissioni specifiche e sui consumi, i residui diproduzione, le acque di scarico e gli aspetti legati all'attività di piccole e medie imprese.Il capitolo 13 contiene ulteriori raccomandazioni.