CZ123698A3 - Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky za použití redukčního činidla - Google Patents
Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky za použití redukčního činidla Download PDFInfo
- Publication number
- CZ123698A3 CZ123698A3 CZ981236A CZ123698A CZ123698A3 CZ 123698 A3 CZ123698 A3 CZ 123698A3 CZ 981236 A CZ981236 A CZ 981236A CZ 123698 A CZ123698 A CZ 123698A CZ 123698 A3 CZ123698 A3 CZ 123698A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- waste
- phase
- reducing agent
- process according
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 21
- -1 calcium nitride Chemical class 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 11
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 11
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 7
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 3
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910000103 lithium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CSDQQAQKBAQLLE-UHFFFAOYSA-N 4-(4-chlorophenyl)-4,5,6,7-tetrahydrothieno[3,2-c]pyridine Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C1C(C=CS2)=C2CCN1 CSDQQAQKBAQLLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 2
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N lithium hydride Chemical compound [LiH] SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 claims 2
- AGVJBLHVMNHENQ-UHFFFAOYSA-N Calcium sulfide Chemical compound [S-2].[Ca+2] AGVJBLHVMNHENQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FCVHBUFELUXTLR-UHFFFAOYSA-N [Li].[AlH3] Chemical compound [Li].[AlH3] FCVHBUFELUXTLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 abstract 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 23
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 229910014813 CaC2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010082 LiAlH Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 229920002359 Tetronic® Polymers 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N calcium sulfide Chemical compound [Ca]=S JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/37—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by reduction, e.g. hydrogenation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
- C22B7/004—Dry processes separating two or more metals by melting out (liquation), i.e. heating above the temperature of the lower melting metal component(s); by fractional crystallisation (controlled freezing)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/009—General processes for recovering metals or metallic compounds from spent catalysts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/08—Toxic combustion residues, e.g. toxic substances contained in fly ash from waste incineration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/24—Organic substances containing heavy metals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/40—Inorganic substances
- A62D2101/43—Inorganic substances containing heavy metals, in the bonded or free state
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/961—Treating flue dust to obtain metal other than by consolidation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky za použití redukčního činidla
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky. Dále se týká využití tohoto způsobu, zvláště v železářském, ocelářském a automobilovém průmyslu a v oblasti recyklace domovního odpadu.
Dosavadní stav techniky
Kovové znečišťující látky, o něž se jedná v souvislosti s tímto vynálezem, jsou zvláště kovy vúzané uhlíkem, kyslíkem, fosforem a sírou, přičemž se přihlíží i k jejich chemické netečnosti a k možnosti jejich regenerace za účelem jejich získání z procesu.
V současné době je známo již několik způsobů zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky. Je možné uvést například pyrometalurgické způsoby zpracování, jež jsou založeny na redukci kovových znečišťujících látek uhlíkem při vysoké teplotě (IMS - způsoby Tetronics nebo Waelz).
Tyto způsoby nejsou plně uspokojivé, neboť jsou velmi nákladné, jejich provedeni je obtížné a navíc v některých případech neumožňují regeneraci všech kovů, které by bylo možno z procesu získat.
Vyvstává zde tedy potřeba nalézt způsob, jenž by umožňoval úspornější, výnosnější a snáze využitelné zpracování tohoto typu odpadu než dosavadní způsoby. Tento způsob by dále měl hodnověrně zaručovat chemickou netečnost kovových znečišťujících látek.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je zajistit způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky, který spojuje výše uvedené výhody a navíc umožňuje regeneraci většiny kovů, které je možno z procesu získat. Těchto vlastností je podle vynálezu dosaženo prováděním následujících operací:
• smíšeni pulverizovaného odpadu s iontovým redukčním činidlem vprostřed! inertního kapalného média (zvláště vhodné je roztavené sklo), přičemž má redukční Činidlo menší ♦ · ···· «· ··φ · elektronegativitu než kyslík. Kde je to vhodné, přidává se doplňková minerální vitrifikační náplň založená na oxidu křemičitém (SiO2) a/nebo na oxidu hlinitém (A12O3);
• roztavení směsi za vzniku první kapalné fáze a druhé kovové fáze;
• separace a ztuhnutí obou fází s přihlédnutím k následné likvidaci, nebo dočasnému uchování první fáze a k recyklaci druhé fáze.
Podle vynálezu je vyloučeno použití nitridu hlinitého jako redukčního činidla.
Výhodné je smíšení pulverizovaného odpadu s redukčním činidlem, jehož podíl iontové vazby se pohybuje mezi 20 a 50 %.
Podíl iontové vazby redukčního činidla se podle vynálezu vyjadřuje Paulingovým způsobem. Pauling navrhl výpočet podílu iontové vazby ve sloučeninách na základě rozdílu elektronegativity vázaných prvků. Například v případě nitridu boritého BN je rozdíl elektronegativit dusíku a bóru dán vztahem:
Δ = Zn - Zb kde Zn a Zb jsou elektronegativity dusíku a bóru (v tomto pořadí).
V uvedeném případě BN :
Δ - 3,04 - 2,04
Δ= 1
Výsledkem je podíl iontové vazby 22 % a podíl kovalentní vazby tedy 78 %.
Níže uvedená tabulka I uvádí rozdíl elektronegativit různých sloučenin a jejich podíl iontové vazby:
Tabulka I
| Skupina redukčních činidel | Chemický- vzorec redukčního činidla | Δ j Podíl iontové vazby | |
| Solné hydridy | LiH | 1,22 | 31 |
| CaH2 | 1,20 | 30 | |
| LiAlH, | 0,90 | 19 | |
| Solné karbidy | AI4C3 | 0,94 | 20 |
| CaC2 | 1,55 | 45 |
·· ···· ·· ···· ·· ·♦ • · ··· · ♦ · · · ··· · · · ···· • · « · · · · ······ • · · · · » · ·· · ·· · ·· ··
| Solné sulfidy | Na2S | 1,65 | 49 |
| CaS | 1,58 | 46 | |
| FeS | 0,75 | 14 | |
| ZnS | 0,93 | 20 | |
| Solné nitridy | UN | 2,06 | 65 |
| Ca3N2 | 2,04 | 65 | |
| MgjN2 | 1,73 | 52 | |
| BeaN2 | 1,47 | 42 | |
| LaN | 1,94 | 61 | |
| SÍ3N4 | 1,14 | 28 | |
| BN | 1,00 | 22 |
Níže uvedená tabulka Π udává elektronegativity χ různých prvků:
Tabulka II
| Prvky | X |
| Vodík (sic) | 2,20 |
| Síra | 2,58 |
| Uhlík | 2,55 |
| Dusík | 3,04 |
| Kyslík L | 3,44 |
Způsob podle vynálezu umožňuje získání kovu nebo kovové fáze reakcí v kapalné fázi mezi kationty kovu přítomnými v odpadu a ionty redukčního činidla.
·· ···· • · · · · • · · · · • · · · · · • 99 99
999 ·· ····
9999
9 9 99
9 999 • · ··· · · • · · · • ·· ·«
Kationty kovu jsou níže označeny jako Me**, kde x se pohybuje mezi 1 a 8. Ionty redukčního činidla jsou zastoupeny symbolem En‘, kde n dosahuje hodnot 1 až 4. Zapsaná reakce vypadá následovně:
xE’ + n Mex+ x E° + n M° (1)
Pro průběh reakce je nezbytné, aby mělo redukční činidlo En’ dostatečně vysoký podíl iontové vazby. Je však žádoucí, aby tato hodnota nepřekročila jistou hranici. Od určité hranice vede totiž reakce ke vzniku sloučenin, jež jsou velice citlivé na vzdušnou vlhkost. S takovými sloučeninami se obtížně manipuluje, protože se rychle rozkládají za vzniku látek, které jsou v některých případech výbušné nebo přinejmenším nebezpečné. Reakce prováděná v rámci způsobu podle vynálezu je uvedena dále pro různé typy oxidů kovů a redukčních činidel. V reakcích, kde jsou jako redukční činidla použity sulfidy nebo karbidy, vzniká síra nebo uhlík:
| 0χ·2θ3 + 3 Na^S —> | 3 | Na2O + 3S + 2Cr | |||||
| NiO + | CaC2 -) | CaO | + | 2C | + | Ni | |
| FeO + | CaC2 — | CaO | + | 2C | + | Fe | |
| Cr2O3 | + 3 CaC2 | —> | 3 | CaO | + | 6C | + 2Cr |
| CoO + | CaC2 — | CaO | + | 2C | + | Co | |
| NiO + | CaC2 —>· | CaO | + | 2C | + | Ni |
Síra nebo uhlík vznikající při těchto reakcích migrují převážně směrem do středu skelné fáze. Je však rovněž pravděpodobné, že bude malá část sův nebo uhlíku migrovat do kovové fáze. Jinak řečeno, způsob podle vynálezu vede ke vniknutí síry nebo uhlíku do kovové mřížky.
Příkladem procesu, kde byla jako redukční činidlo použita sloučenina typu hydridu, je následující reakce:
CoO + CaH2 -» CaO + Co + H2
Je zřejmé, že tato reakce vede k uvolnění vodíku. Takové uvolnění plynu je samozřejmě nežádoucí s přihlédnutím k velkému množství bezpečnostních opatření při manipulaci s tímto plynem.
V procesech, kde byla jako redukční činidlo použila sloučenina typu nitridu, vede reakce mezi tímto nitridem a oxidem kovu mezi jiným ke vzniku dusíku. Při provádění postupu podle vynálezu se dusík objevuje v roztavené směsi v podobě bublin. Takové bubliny mají ···· ·· 4444 ···· • 4 4 · · · 4 4 44 ·4· 4·· 4 4 · ·
4 44 4· 44 4 44*44
4 4 44444· * 44 4 ··44 samozřejmě za následek zpomalení rychlosti aglomerace částic kovové fáze, nebo dokonce této aglomeraci zabraňují.
Použití nitridu hlinitého jako redukčního činidla vede například při reakci s oxidem železnatým k tomuto ději:
FeO + 2 A1N -> A12O3 + 3 Fe + N2 .
Lze říci obecně, že reakcí nitridu hlinitého s kovovou znečišťující látkou vzniká oxid hlinitý Á12O3. Oxid hlinitý má tu nevýhodu, že reaguje s určitými oxidy kovů za vzniku velice stabilních hlinitanů.Ve případů zůstává příslušný kov v těchto hlinitanech vázán, a v důsledku toho je znemožněno jeho získání ze směsi. Takto reaguje například oxid zinečnatý ZnO (sic) in šitu s A12O3 za vzniku spinelové struktury ZnÁl2O4, která existuje ve vitrokeramické fázi.
V této souvislosti budiž poznamenáno, že je výhodnější vyvarovat se použití redukčních činidel obsahujících hliník, zvláště A1N a AfC3, v případě, že odpad obsahuje zinek. V podstatě platí obecně, že použití těchto redukčních činidel vede při zpracování takového typu odpadu vždy ke vzniku spinelové struktury ZnAl2O4 ve vitrokeramické fázi.
Zápis chemických reakcí používaný výše má tu výhodu, že usnadňuje stanovení Gibbsovy energie reakce Δθ. Lze se pak odkázat na termodynamické veličiny již vypočtené pro definované sloučeniny.
Změna standardní Gibbsovy energie AG0 reakcí výše uvedeného typu je pro mnohé kovy, např. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu a Ag, v širokém teplotním rozmezí záporná. Teorie tak předpokládá, že při reakci s redukčním činidlem typu karbidu nebo i jiného typu v daném teplotním rozmezí vznikne kov a oxid kovu.
Výpočet změny standardní Gibbsovy energie reakce AG0 jako funkce teploty navíc ukazuje, že hodnoty AG0 jsou vždy záporné v širokém teplotním rozmezí v rozsahu od 1000 K (726,8 °C) do 2000 K (1726,8 °C). Hodnoty AG0 pro tyto dvě teploty jsou (v tomto pořadí) - 209 kJ.mol'1 (-50 kcal.mof1) a -418 kJ.mof1 (-100 kcal.mof1). Hodnoty užité pro tato stanovení jsou uváděny například Elliotem a Gleiserem (Thermochemishy for Steelmaking Massachussetts Institute of Technology - Addison Wesley Publishing - London 1960). Hlavními zdroji pro tyto přehledy jsou the National Bureau of Standards a the US Bureau of Mineš.
ΦΦ ···· • · • 4 4 44 4 4 4 4 Φ
4 44 Φ ΦΦΦΦ
4 Φ Φ ΦΦΦΦ 4 ΦΦΦ Φ Φ
ΦΦΦ ΦΦΦ φφφ φφ φ ΦΦ Φ Φ· ··
Výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá ve smíšení pulverizovaného odpadu s redukčním činidlem vybraným ze skupiny obsahující nitridy, sulfidy, hydridy a karbidy, přičemž se upřednostňují karbidy.
Použití karbidu jako redukčního činidla má tu výhodu, že -vzniká uhlík ve formě grafitu, což je termodynamicky stabilní pevná látka, která bude přítomna výhradně ve skelné fázi a s ní ž se snadno manipuluje.
Na druhou stranu použití nitridů, sulfidů nebo hydridů vede k uvolnění plynného dusíku, síry nebo vodíku. S takovými plynnými látkami je samozřejmě obtížnější manipulace než s pevnými látkami typu grafitického uhlíku.
V případě nitridů se ještě výhodněji využívají nitridy vybrané ze skupiny obsahující nitrid vápenatý, nitrid hořečnatý, nitrid beiyllnatý, nitridy lanthanoidů, nitrid křemičitý a nitrid boritý.
V případě sulfidů je výhodné využití sulfidu vybraného ze skupiny obsahující sulfid sodný, sulfid železnatý, sulfid vápenatý a sulfid zinečnatý.
Obdobně je v případě hydridů výhodné využití hydridu vybraného ze skupiny obsahující hydrid lithný, hydrid vápenatý, dihydrid lithia a hliníku. V případě karbidů je výhodné využití karbidu vybraného ze skupiny obsahující karbid hliníku a karbid vápníku, přičemž je upřednostňován karbid vápníku. Zvláštní výhoda použití karbidu vápníku při provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že tato látka se vyznačuje určitými fyzikálně chemickými vlastnostmi, jichž je možno v rámci tohoto způsobu využít.
Především má karbid vápníku podíl iontové vazby roven 45 %, což je prakticky ideální hodnota pro získám optimálního výtěžku reakce.
Další výhodu představuje to, že produkty vzniklé při reakci redukcí oxidů kovů jsou hlavně oxid vápenatý a uhlík. Oxid vápenatý se vyskytuje v kapalné fázi, což ještě zvyšuje výhodnost reakce. Rovněž uhlík je většinou přítomen v kapalné fázi. V důsledku toho dojde při provádění tohoto způsobu po ochlazení taveniny k vytvoření vitrokeramické fáze lesklé černé barvy. Taková vitrokeramická fáze má případný přínos z hlediska průmyslového.
Použití karbidu vápníku vede dále ke vzniku výlučně kapalných nebo pevných sloučenin. I v tomto případě je manipulace s těmito sloučeninami snazší než se sloučeninami plynnými.
Reakce představující redukci kovových iontů ionty karbidu je zapsána takto:
• · · · · · • · · · · · ·· · ···· · • · · · · · · • ··· ···· x C2 2' + 2 Mex+ -> 2x C° + 2 Me°.
Způsob podle vynálezu dává vznik bud’ skelné fázi, kjejímuž povrchu migruje vrstva kovu Me, nebo skutečnému dvojfázovému materiálu tvořenému kovovou a amorfní fází. V případě, že odpad obsahuje velké množství kovů, vznikne v závislosti na hodnotě Gibbsov-y energie pro každý z kovů jedna nebo více kovových fází, jež jsou \dce či méně komplexní.
Může dojít k tomu, že se všechny tyto kovové fáze vyloučí na povrch skelné fáze. Je rovněž možné, že budou všechny obsaženy nebo přímo zachyceny ve skelné fázi. Obecně lze vždy po jisté době pozorovat výskyt kovové fáze na bázi reaktoru, k čemuž dochází v důsledku rozdílných hustot kovové a skelné fáze. Tyto fáze se oddělují způsoby známými odborníkům, jako například flotací, centrifugací nebo jinými vhodnými způsoby.
Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu je redukční činidlo přidáno do směsi ve stechiometrickém přebytku vzhledem ke kovovým znečišťujícím látkám. Tento postup zvyšuje pravděpodobnost redukce všech obsažených oxidů kovů a také zjednodušuje vytvoření druhé fáze.
Podle způsobu podle vynálezu není přidání minerální vitrifikační náplně vždy výhodné. Jestliže sám odpad obsahuje dostatečné množství SiO2 a A12O3, je ve skutečnosti použití takové náplně zcela zbytečné.
Roztavení směsi je s výhodnou dosaženo zahřátím směsi na teplotu v rozmezí řádově 1200 až 1600 °C. Tato teplota je udržována po dobu řádově 15 minut. Takto vysoká teplota je dosažitelná ve většině průmyslově dostupných pecí. Při provádění tohoto způsobu lze tedy vystačit s běžnými prostředky. Je samozřejmě možné uchýlit se ke způsobům zahřívání s přesně lokalizovaným působením. Realizace těchto způsobů je však obecně komplikovanější. Směs odpadu a redukčního činidla je například zahřívána za pomoci LASERU nebo elektronové trysky. Ještě výhodnější je použití pulverizovaného odpadu, jehož velikost částic se pohyujemezi 0,5 a 200 pm. Takto je kontaktní povrch mezi odpadem a minerální náplníoptimálm a dosáhne se maximálního výtěžku reakce.
Způsob podle vynálezu je prováděn v bezkyslíkaté a bezvodé atmosféře, což umožňuje vyvaroval se nežádoucích oxidačních reakcí. Tuto netečnou atmosféru vytváří inertní plyn, jako například argon nebo dusík.
• · • · · · • 9 ·· · ·· 9 9 ·· ·
8··« · · · · · 999·9 ··· · 9 9 · ·· • · · · · · · ·99
V zájmu eliminace nežádoucích jevů plynoucích z oxidačních reakcí je kromě toho možné umísit směs reakčních produktů do molybdenové vaničky. Zahřívání reakčních produktů lze samozřejmě provádět kterýmkoli vhodným způsobem, například ve vysokofrekvenční peci.
Druhá kovovú fáze se výhodně získává flotací, a to v podobě slitiny, zvláště pokud je založena na chrómu a niklu.
Jako doplňková vitiífikační minerální náplň založená na oxidu křemičitém a oxidu hlinitém se dá s výhodou použít jiný odpad, jako například mour vzniklý spalováním domovního odpadu nebo sklářský odpad, např. odpadni sklo ze sklářských výrob.
Je rovněž možné použít směs takových odpadů, například směs založenou na pevných zplodinách ze spalování domovního odpadu [Residues from the Fumes from Incineration of Household Garbage (REFIOM)] včetně vápníku a popela z tepelných elektráren. Tento odpad se mísí se slitinou založenou na SiO2 a A12O3
Dále je výhodné tento způsob použít za účelem zpracování prachu obsahujícího přechodné prvky.
Způsob podle vynálezu lze s výhodou použít ke zpracování odpadu železářského a ocelářského průmyslu, např. prachu z tepelných elektráren nebo elektrických hnacích skupin. Ještě výhodněji jej lze použít ke zpracování katalyzátorů z automobilových tlumičů nebo jiných katalyzátorů založených na kovech jako V, Cr, Co, Ni, Cu, Ag, Mo a W ve formě oxidů nebo sulfidů na substrátech jako SiO2, A12O3 a ZrO2.
Je rovněž možné zpracovávat oxidy nebo sulfidy kovů typu MjM2PONH, kde Mi a M2 představují kovy, zvláště Cr, Zr, AI nebo Ga. Dále je možné využít tento způsob za účelem separace - například vanadu z A1VONH. Stručně řečeno, způsob podle vynálezu může být použit buď výhradně za účelem zpracování odpadu, nebo za účelem zpracování odpadu a zároveň získání kovových látek z procesu.
Způsob podle vynálezu s výhodou slouží i k likvidaci televizních obrazovek se zřetelem na chemickou netečnost vzniklých produktů, a to pomocí separace kovové fáze založené na olovu a skelné fáze
Výhodně jej lze využít i ke zpracování pevných zplodin ze spalování domovního odpadu [Residues from the Fumes from Incineration of Household Garbage (REFIOM)]. Lepší porozumění vynálezu umožňuje následující příklad, který představuje výhodné provedení způsobu podle vynálezu.
···· ···· • · ♦ ·· • · ·· · • · * · · ·· • · ·· • · ·· ·
Příklady provedení vynálezu
Pro ilustraci je zde způsob podle vynálezu demonstrován na zpracování odpadu pocházejícího z železářského a ocelářského průmyslu. Tento odpad, což je prach z oceláren, obsahuje jak oxidy znečišťujících kovů, tak oxidy běžně zastoupené ve struktuře skla.
Poměrné hmotnostní složení prachu je uvedeno níže:
i) oxidy znečišťujících kovů
| Cr2O3 | 15 až 20 hmotn.% |
| FeO | 30 až 55 hmotn.% |
| NiO | 1 až 5 hmotn.% |
| MnO | 3 až 5 hmotn.% |
| ZnO | 5 až 10 hmotn.% |
| PbO | 0,5 až 2 hmota. % |
ii) zbytek směsi tvořený oxidy běžně obsaženými ve struktuře skla, zvláště pak oxidem sodným, draselným, vápenatým, hořečnatým, křemičitým a hlinitým, jejichž celkovú zastoupení se pohybuje mezi 10 a 30 %.
Za účelem zpracování tohoto odpadu je vytvořena směs, jejíž hmotnostní složení je následující:
i) 15 až 30 hmotn.% prachu z ocelárenských zplodin výše uvedeného složení ii) 45 až 70 hmotn.% křemičitanu vápenatého iii) 5 až 25 hmotn.% SiO2 iv) 10 až 20 hmotn.% redukčního činidla, zvláště CaC2.
Tato směs je pak tavena při teplotě v rozmezí mezi 1200 a 1600 °C po dobu 15 minut až 1 hodiny. Vznikne pevná látka, jejíž mikroskopická analýza ukazuje, že je složena ze dvou odlišných fází: první skelné fáze a druhé kovové fáze. Tyto dvě fáze jsou od sebe oddělené, přičemž kovová fáze se nachází na bázi reaktoru.
Způsob podle vynálezu byl proveden tak, že byla vytvořena směs následujícího přibližného hmotnostního složení:
i) 20 hmotn.% prachu z oceláren vý še uvedeného složení ii) 55 hmotn.% CaSiO3 iii) 10 hmotn.% SiO2 • · · · · · • · iv) 15 hmotn.% CaC2
Směs byla tavena při 1550°C po dobu 15 až 30 minut, dokud se neobjevily očekávané fáze. Způsob podle vynálezu vede tedy k přeměně kovu vázaných v oxidech v čisté kovy. Toho je možné využít nejen s ohledem na pouhé zpracování odpadu, ale i za účelem regenerace nebo recyklace kovů.
Použití redukčních činidel typu nitridu vede ke vzniku dusíkatého skla. Dusíkaté sklo jeví značnou odolnost proti vyluhování, takže stopy znečišťujících látek, které se nedostaly do oddělené kovové fáze, zůstanou zachyceny v tomto skle. To zaručuje vynikající chemickou netečnost výsledných produktů, jež je jedním z cílů předkládaného vynálezu.
Lze uvažovat pnrvedení pivního zpracování odpadu pomocí výše uvedeného iontového redukčního činidla, zvláště pak jiného redukčního činidla než nitridu, přičemž vznikne sklo obsahující stopy znečišťujících látek, a následné provedení druhého zpracování za použití nitridu.
Způsob podle \ynálezu byl aplikován na skla pocházející z televizních obrazovek, jež jsou založena na olovu. Jedná se především o sklo typu CORNING 0138 následujícího poměrného hmotnostního složení:
| SiO2 | 54 hmotn.% |
| Á12O3 | 2 hmotn.% |
| Na2O | 6 hmotn.% |
| K2O | 8 hmotn.% |
| CaO | 3,5 hmotn.% |
| MgO | 2,5 hmotn.% |
| PbO | 23 hmotn.% |
| TiO2 | 1 až 2 hmotn.% |
| Sb2O3 | 0,1 hmotn.% |
Způsob podle vynálezu byl aplikován právě na sklo typu CORNING. Byla vytvořena směs tohoto přibližného hmotnostního složení:
i) 90 hmotn.% skla CORNING ii) 10 hmotn.% CaC2 • · · · • ·
Směs byla tavena při 1300 °C po dobu 10 až 30 minut, dokud se stejně jako v předchozím případě neobjevily předpokládané fáze.
Průmyslová využitelnost
Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky,který je prezentoAdn tímto vynálezem, umožňuje za použití běžně dostupné techniky jednak úspomějšíí a výnosnější zpracování tohoto typu odpadu, jednak i případné získání čistého kovu v kovové fázi. Hlavní výhoda spočívá v chemické netečnosti vzniklých produktů, protože se kromě kovu při výhodném provedení získává většinou pevná fáze, s níž se poměrně snadno manipuluje.
Claims (14)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky ve formě kovů vázaných uhlíkem, kyslíkem, fosforem nebo sírou s ohledem na jejich chemickou netečnost a možnost jejich regenerace za účelem jejich získání z procesu vyznačující se t í m, že zahrnuje následující operace:• smíšení pulverízovaného odpadu s iontovým redukčním činidlem, jehož podíl iontové vazby se pohybuje mezi 20 a 50 %, v prostředí inertního kapalného média (zvláště vhodné je roztavené sklo), přičemž má redukční Činidlo menší eleklronegativitu než kyslík. Kde je to vhodné, přidává se doplňková minerální vitrifikaČní náplň založená na oxidu křemičitém (SiO2 ) a/nebo na oxidu hlinitém (,A12O3 );• roztavení směsi za vzniku první kapalné fáze a druhé kovové fáze;• separace a ztuhnutí obou fází s přihlédnutím k následné likvidaci, nebo dočasnému uchovám první fáze a k recyklaci druhé fáze;přitom je v průběhu procesu míšení vyloučeno použití nitridu hlinitého jako iontového redukčního činidla.
- 2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že během procesu míšení je používáno redukční činidlo vybrané ze skupiny obsahující nitridy, sulfidy, hydridy a karbidy, přičemž se upřednostňují karbidy.
- 3. Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že se používá nitrid vybraný ze skupiny obsahující nitrid vápenatý, nitrid hořečnatý, nitrid beiyllnatý, nitridy lanthanoidů, nitrid křemičitý a nitrid boritý nebo sulfid vybraný ze skupiny obsahující sulfid sodný, sulfid železnatý, sulfid vápenatý a sulfid zinečnatý nebo hvdrid vybraný ze skupiny obsahující hvdrid lithný. hvdrid vápenatý a dihvdrid litliia a hliníku nebo karbid vybraný ze skupiny obsahující karbid hliníku a karbid vápníku, přičemž je upřednostňován karbid vápníku.
- 4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3 v v z n a č u j í c í se ti m, že redukční činidlo je přidáno do směsi ve stechiometrickém přebytku vzhledem ke kovovým znečišťujícím látkám.• · ·· ·*·· ti ····
- 5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že je dosaženo roztavení směsi zaliřátím na teplotu v rozmezí řádově 1200 až 1600 °C.
- 6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5 vy z n a č u j i c í se tím, že je použita pulverizovaná směs odpadu s velikostí částic mezi 0,5 a 200 μτη.
- 7. Způsob podle kteréhokoli z nároků lažóvyznačující se t í m, že druhá kovová fáze se získává flotací, a to v podobě slitiny, zvláště pokud je založena na chrómu a niklu.
- 8. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 7 vyznačující se t í m, že doplňková minerální vitrifikační náplň založená na oxidu křemičitém a oxidu hlinitém je tvořena jiným odpadem, jako je například mour vzniklý spalováním domovního odpadu nebo sklářský odpad, např. odpadní sklo ze sklářských výrob.
- 9. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 8 v y z n a Č u j i c í se t í m, že směs vystavená roztavení je získána na základě následujícího hmotnostního složeni':i) 15 až 30 hmotn.% prachu z ocelárenských zplodin ii) 45 až 70 hmotn.% křemiČitanu vápenatého iii) 5 až 25 hmotn.% SiO2 iv) 10 až 20 hmotn.% redukčního činidla, zvláště CaC2.
- 10. Způsob podle nároku 9 v y z n a č u j í c í se ti m, že složení prachu pocházejícího z ocelárenských zplodin je ve shodě s následujícím poměrným hmotnostním složením:i) oxidy znečišťujících kovů
Cr2O3 15 až 20 hmotn.% FeO 30 až 55 hmotn.% NiO 1 až 5 hmotn.% MnO 3 až 5 hmotn.% ZnO 5 až 10 hmotn.% PbO 0,5 až 2 hmotn.% ii) zbytek směsi tvořený oxidy běžně obsaženými ve struktuře skla, zvláště pak oxidem sodným, draselným, vápenatým, hořečnatým, křemičitým a hlinitým, jejichž celkové zastoupení se pohybuje mezi 10 a 30 %.·· ··♦· ·· ···· 14 U f · ÚWÉNĚŘ^LiSr - 11. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 11 sloužící ke zpracování odpadu železářského a ocelářského průmyslu, jako například prachu z tepelných elektráren nebo elektrických hnacích skupin.
- 12. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 10 sloužící ke zpracování katalyzátorů z automobilových tlumičů nebo jiných katalyzátorů založených na kovech jako V, Cr, Co, Ni, Cu, Ag, Mo a W ve formě oxidů nebo sulfidů na substrátech jako SiO2i A12O3 a ZrO2.
- 13. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10 sloužící k likvidaci televizních obrazovek se zřetelem na chemickou netečnost vzniklých produktů pomocí separace kovové fáze založené na olovu a skelné fáze.
- 14. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10 sloužící ke zpracování pevných zplodin ze spalování domovního odpadu [Residues from the Fumes fřom the Incineration of Household Garbage (REFIOM)] se zřetelem na chemickou netečnost vzniklých produktů.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9512505A FR2740058B1 (fr) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Procede de traitement de dechets contenant des contaminants metalliques au moyen d'un reducteur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ123698A3 true CZ123698A3 (cs) | 1998-11-11 |
Family
ID=9483846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ981236A CZ123698A3 (cs) | 1995-10-24 | 1996-10-24 | Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky za použití redukčního činidla |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6080224A (cs) |
| EP (1) | EP0871520A1 (cs) |
| JP (1) | JPH11513750A (cs) |
| CZ (1) | CZ123698A3 (cs) |
| FR (1) | FR2740058B1 (cs) |
| WO (1) | WO1997015355A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2888576B1 (fr) * | 2005-07-15 | 2007-09-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de confinement d'une matiere par vitrification |
| PL2825293T3 (pl) * | 2012-03-14 | 2020-08-24 | Mercury Capture Intellectual Property, Llc | Sposób obróbki pozostałości węgla aktywnego i węgla ze spalania |
| JP7106776B1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-07-26 | Ｊｘ金属株式会社 | 廃太陽光発電パネル由来のカバーガラスの処理方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4094809A (en) * | 1977-02-23 | 1978-06-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for solidifying high-level nuclear waste |
| US4395367A (en) * | 1981-11-17 | 1983-07-26 | Rohrmann Charles A | Process for treating fission waste |
| US5104494A (en) * | 1991-07-02 | 1992-04-14 | Rockwell International Corp. | Method of restoring solderability |
| DE4124101C2 (de) * | 1991-07-18 | 1994-06-09 | Peter Dr Koecher | Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung |
| EP0551056A1 (de) * | 1992-01-07 | 1993-07-14 | Sulzer Chemtech AG | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einschmelzen von Reststoffen |
| US5324341A (en) * | 1992-05-05 | 1994-06-28 | Molten Metal Technology, Inc. | Method for chemically reducing metals in waste compositions |
| US5662579A (en) * | 1995-03-21 | 1997-09-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Vitrification of organics-containing wastes |
-
1995
- 1995-10-24 FR FR9512505A patent/FR2740058B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-24 WO PCT/FR1996/001662 patent/WO1997015355A1/fr not_active Ceased
- 1996-10-24 US US09/065,029 patent/US6080224A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-24 CZ CZ981236A patent/CZ123698A3/cs unknown
- 1996-10-24 JP JP51636296A patent/JPH11513750A/ja active Pending
- 1996-10-24 EP EP96934963A patent/EP0871520A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11513750A (ja) | 1999-11-24 |
| US6080224A (en) | 2000-06-27 |
| EP0871520A1 (fr) | 1998-10-21 |
| FR2740058A1 (fr) | 1997-04-25 |
| WO1997015355A1 (fr) | 1997-05-01 |
| FR2740058B1 (fr) | 1998-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5364447A (en) | Method of recycling hazardous waste | |
| US5496392A (en) | Method of recycling industrial waste | |
| US5188658A (en) | Method for recovering zinc from zinc-containing waste materials | |
| US9382595B2 (en) | Method for the production and the purification of molten calcium aluminate using contaminated aluminum dross residue | |
| AU647974B2 (en) | Method for the treatment of potlining residue from primary aluminium smelters | |
| EP0285458A2 (en) | Method of treating dust in metallurgical process waste gases | |
| US5198190A (en) | Method of recycling hazardous waste | |
| EP0427710A1 (en) | Smelting reduction | |
| EA009226B1 (ru) | Способ и установка для извлечения цветных металлов из отходов производства цинка | |
| US5865872A (en) | Method of recovering metals and producing a secondary slag from base metal smelter slag | |
| CA2095946A1 (en) | Method for processing refuse incineration products to give products which are environmentally acceptable and can be used especially for building purposes | |
| López et al. | Enhancement of electric arc furnace dust by recycling to electric arc furnace | |
| CZ123698A3 (cs) | Způsob zpracování odpadu obsahujícího kovové znečišťující látky za použití redukčního činidla | |
| Lewis et al. | Prioritising objectives for waste reprocessing: a case study in secondary lead refining | |
| AU2008231652B2 (en) | Method for treating spent pot liner | |
| CA1086073A (en) | Electric smelting of lead sulphate residues | |
| RU2156820C1 (ru) | Способ переработки концентратов гравитационного обогащения, содержащих благородные металлы | |
| Le Forestier et al. | High temperature behavior of electrostatic precipitator ash from municipal solid waste combustors | |
| Wang et al. | Recovering Zn, Pb, Cd and Fe from electric furnace dust | |
| Polsilapa et al. | Glassification of electric arc furnace dust by using fly ash or bagasse ash | |
| Lucas et al. | Thermodynamics of conditioning MSWI bottom ash using SAF for usage in mineral products | |
| Kley et al. | Thermochemical Treatment⎯ Technologies for Recovery and Utilisation of Materials | |
| Mayer et al. | Innovative HSR process to transform waste incinerator slag into useful mineral additives | |
| Fursman et al. | Recovery of alumina and iron from pacific northwest bauxites by the Pedersen process | |
| PL246139B1 (pl) | Sposób odzysku metali nieżelaznych z odpadowych żużli z przekształceniem ich w surowiec mineralny |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |