El fosfoyeso es un hidrato de sulfato de calcio que se forma como subproducto en la fabricación de fertilizantes a partir de roca fosforita . Se compone principalmente de yeso (CaSO 4 2H 2 O). Aunque el yeso es un material ampliamente utilizado en la industria de la construcción , el fosfoyeso encuentra su uso con mucha menos frecuencia. La mayor parte del fosfoyeso se coloca en vertederos para almacenamiento a largo plazo debido a la baja radiactividad . La radiactividad del fosfoyeso está asociada a la presencia en él de radionucleidos naturales de sus isótopos hijos. El almacenamiento a largo plazo de fosfoyeso y el aumento de vertederos es controvertido [1] , pero actualmente no existen tecnologías económicamente viables para procesar fosfoyeso [2] . Se producen unas cinco toneladas de fosfoyeso por tonelada de ácido fosfórico producido. La producción anual de fosfoyeso a nivel mundial se estima en 100 a 280 Mt. [3]
El yeso fosfatado es un subproducto en la producción de ácido fosfórico durante el tratamiento del mineral de fosfato ( apatita ) con ácido sulfúrico según la siguiente reacción:
Ca 5 (PO 4 ) 3 X + 5 H 2 SO 4 + 10 H 2 O → 3 H 3 PO 4 + 5 (CaSO 4 2 H 2 O) + HX donde X puede incluir OH, F, Cl o BrEl yeso fosfatado es radiactivo debido a la presencia en la naturaleza de uranio y torio y sus isótopos secundarios: radio, radón, polonio, etc. Los depósitos de fosfato marino generalmente tienen un nivel más alto de radiactividad que los depósitos de fosfato volcánico debido a la presencia de uranio en el agua de mar. Otros componentes del fosfoyeso son el cadmio Cd (5-28 ppm), fluoruro (alrededor del 1%) y sílice. [3]
En Rusia, el fosfoyeso se usa como fertilizante para suelos solonetzic. [5] El contenido máximo de radionucleidos en los materiales de construcción está regulado por GOST 30108-94. Por ejemplo, en materiales de construcción utilizados en edificios residenciales y públicos, el contenido de radionucleidos no debe exceder los 0,37 Bq /g, en edificios industriales y en la construcción de carreteras dentro de los asentamientos 0,74 Bq /g, en la construcción de carreteras fuera de los asentamientos 1,5 Bq /gramo [6]
La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU . (EPA) ha prohibido la mayoría de los usos de fosfoyeso que contiene radio-226 en concentraciones superiores a 10 picocurie /g (0,4 Bq /g). Como consecuencia de esta prohibición, el fosfoyeso que supera este límite se almacena en grandes vertederos.
Florida Central tiene una gran cantidad de depósitos de fosfato, especialmente en la región de Bone Valley. El mineral de fosfato de los depósitos marinos en el centro de Florida es débilmente radiactivo y, por lo tanto, el subproducto de su procesamiento, el fosfoyeso (en el que se concentran hasta cierto punto los radionúclidos), es demasiado radiactivo para ser utilizado en la mayoría de los casos. Como resultado, alrededor de mil millones de toneladas de fosfoyeso se vierten en 25 basureros en Florida (22 están en el centro de Florida), a los que se agregan alrededor de 30 millones de toneladas anualmente. [ocho]
Se han propuesto varios usos para el fosfoyeso, incluido su uso como material para: [1]
La Agencia de Protección Ambiental de EE . UU . (EPA) aprobó el uso de fosfoyeso para la construcción de carreteras en 2020, diciendo que la aprobación se produjo a pedido del Instituto de Fertilizantes. Los ambientalistas se opusieron a la decisión, afirmando que el uso de material radiactivo de esta manera podría representar un peligro para la salud. [9]