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DE07803600T1 - Verfahren zur wärmebehandlung von metallrückständen, die durch organische verbindungen kontaminiert sind, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur wärmebehandlung von metallrückständen, die durch organische verbindungen kontaminiert sind, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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DE07803600T1 DE2007803600 DE07803600T DE07803600T1 DE 07803600 T1 DE07803600 T1 DE 07803600T1 DE 2007803600 DE2007803600 DE 2007803600 DE 07803600 T DE07803600 T DE 07803600T DE 07803600 T1 DE07803600 T1 DE 07803600T1
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Abstract

Verfahren zur Behandlung geteilter Metallabfälle, die durch eine oder mehrere organische Verbindungen verunreinigt sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
– ein Mischen der Metallabfälle mit mindestens einer Calcium/Magnesium-Verbindung, die mit dem Wasser exotherm reagieren kann, im Inneren eines Gefäßes,
– eine exotherme Reaktion der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung mit dem Wasser, das die Metallabfälle enthalten,
– einen Anstieg der Temperatur der Metallabfälle, die einer exothermen Reaktion unterworfen werden, und
– eine Dehydratisierung der Metallabfälle während dieser exothermen Reaktion,
– eine Oxidation von organischen Verbindungen im Verlauf des Mischens, indem die Metallabfälle, die durch eine oder mehrere organische Verbindungen verunreinigt sind und mit der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung gemischt wurden, mit einem Gasstrom in Berührung gebracht werden, der mindestens zum Teil Sauerstoff enthält, und
– ein Ablassen eines handhabbaren, dehydratisierten, behandelten Produkts aus dem Gefäß, das einen Restgehalt von organischen Verbindungen von weniger als 1 Gew.-%, bezogen...

Claims (16)

  1. Verfahren zur Behandlung geteilter Metallabfälle, die durch eine oder mehrere organische Verbindungen verunreinigt sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: – ein Mischen der Metallabfälle mit mindestens einer Calcium/Magnesium-Verbindung, die mit dem Wasser exotherm reagieren kann, im Inneren eines Gefäßes, – eine exotherme Reaktion der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung mit dem Wasser, das die Metallabfälle enthalten, – einen Anstieg der Temperatur der Metallabfälle, die einer exothermen Reaktion unterworfen werden, und – eine Dehydratisierung der Metallabfälle während dieser exothermen Reaktion, – eine Oxidation von organischen Verbindungen im Verlauf des Mischens, indem die Metallabfälle, die durch eine oder mehrere organische Verbindungen verunreinigt sind und mit der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung gemischt wurden, mit einem Gasstrom in Berührung gebracht werden, der mindestens zum Teil Sauerstoff enthält, und – ein Ablassen eines handhabbaren, dehydratisierten, behandelten Produkts aus dem Gefäß, das einen Restgehalt von organischen Verbindungen von weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf das behandelte Produkt, aufweist, wobei das Verfahren so gesteuert wird, dass die Temperatur des Gasstroms unter 600°C bleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Calcium/Magnesium-Verbindung der Formel I xCaO·(1 – x)MgO (I)entspricht, in der x ein Molenbruch ist, der größer als 0 und gleich oder kleiner als 1 ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem Folgendes umfasst: – eine anfängliche Wärmezufuhr, um einen Start der exothermen Reaktion zu fördern und eine vorher festgelegte Temperatur der verunreinigten Metallabfälle zu erzielen, und – ein Stoppen dieser Zufuhr, wenn die vorher festgelegte Temperatur erreicht wurde, wobei das Verfahren dann ein autothermes Regime aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Restgehalt von organischen Verbindungen des behandelten Produkts weniger als 0,5 Gew.-% beträgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallabfälle während des Mischens eine Temperatur in der Größenordnung von 300°C bis 550°C aufweisen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Gasstroms durch Luftzufuhr geregelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Calcium/Magnesium-Verbindung 5 bis 35% der Gesamtmasse ausmacht, die aus den Metallabfällen und der Calcium/Magnesium-Verbindung besteht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es im Verlauf des Mischens eine Bewegung der Metallabfälle, die mit der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung gemischt wurden, in dem Gefäß mit Zuleitung des oben genannten Gasstroms im Gegenstrom zu den Metallabfällen umfasst.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verunreinigten Abfälle bis zu ungefähr 20 Gew.-% organischer Verbindungen und bis zu ungefähr 30 Gew.-% Wasser enthalten.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallabfälle in dem Gefäß mit der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung gemischt werden und während einer Verweilzeit von 0,25 h bis 5 h mit dem Gasstrom in Berührung gebracht werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Rückführung in einem Metallurgie- oder Eisenhüttenverfahren des behandelten Produkts umfasst, das im Wesentlichen von gegebenenfalls teiloxidierten Metallverbindungen und der mindestens einen hydratisierten und gegebenenfalls zudem zu Karbonat umgesetzten Calcium/Magnesium-Verbindung gebildet wird.
  12. Vorrichtung zur Behandlung geteilter Metallabfälle, die durch organische Verbindungen verunreinigt sind, wobei die Vorrichtung ein Gefäß (1, 17) umfasst, das Folgendes aufweist: – mindestens einen Einlass für feste Materialien (3, 4, 19), durch den die Metallabfälle und mindestens eine Calcium/Magnesium-Verbindung, die mit dem Wasser exotherm reagieren kann, in das Gefäß eingebracht werden, – mindestens ein Mischerelement (5, 18), die die Metallabfälle und die mindestens eine Calcium/Magnesium-Verbindung mischt, und – mindestens einen Auslass für feste Materialien (14), durch den ein handhabbares, dehydratisiertes, behandeltes Produkt abgelassen wird, – mindestens einen Gaseinlass (15, 16, 20) zum Einführen eines Gasstroms in das Gefäß, der mindestens zum Teil Sauerstoff enthält, und – mindestens einen Gasauslass (8, 9, 21), wobei das aus dem mindestens einen Auslass für feste Materialien (14) abgelassene behandelte Produkt einen Restgehalt von organischen Verbindungen von weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf das behandelte Produkt, aufweist und die Vorrichtung keine Feuerfestziegel umfasst.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem ein oder mehrere Mittel zur anfänglichen Erhitzung (22) umfasst, um zu ermöglichen, dass die Metallabfälle eine vorher festgelegte Temperatur erzielt, die einen Start einer Oxidationsreaktion der organischen Verbindungen fördert, die in den Metallabfällen enthalten sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einlass für feste Materialien (3, 4) sich an einem Ende des Gefäßes (1) befindet und der mindestens eine Auslass für feste Materialien (14) an einem gegenüberliegenden Ende des Gefäßes angeordnet ist, wobei die oben genannten Metallabfälle, die mit der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung gemischt wurden, zwischen dem mindestens einem Einlass und dem mindestens einen Auslass bewegt werden, und dass der mindestens eine Gaseinlass (15, 16) und der mindestens eine Gasauslass (8, 9) in dem Gefäß derart angeordnet sind, dass der Gasstrom im Gegenstrom zu den Metallabfällen, die mit der mindestens einen Calcium/Magnesium-Verbindung gemischt wurden, hindurchströmt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß zwei oder mehrere Stufen umfasst, die übereinander angeordnet sind – eine obere Stufe umfassend mindestens einen Einlass für die zu behandelnden Metallabfälle und mindestens eine Calcium/Magnesium-Verbindung sowie einen Auslass für den Sauerstoff enthaltenden Gasstrom, – eine untere Stufe umfassend mindestens einen Auslass für das behandelte Produkt und mindestens einen Einlass für den Sauerstoff enthaltenden Gasstrom, – gegebenenfalls eine oder mehrere Zwischenstufen, wobei die Stufen des Gefäßes derart miteinander in Verbindung stehen, dass die festen Materialien von der oberen Stufe mittels Schwerkraft zur unteren Stufe hinunterfallen, wobei sie gegebenenfalls durch die Zwischenstufe bzw. die Zwischenstufen hindurch treten, und dass der Sauerstoff enthaltende Gasstrom in aufsteigender Richtung die festen Materialien durchströmt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Stufen einen Mischer umfasst.
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