RU2203709C2

RU2203709C2 - Technology of wastage processing

Info

Publication number: RU2203709C2
Application number: RU2001102253/12A
Authority: RU
Inventors: Альдо БЕННИНИ (CH); Альдо БЕННИНИ
Original assignee: Кирор Б.В.
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2003-05-10
Also published as: AU736283B2; NL1009490C8; AU4658699A; NL1009490C2; PL345201A1; WO1999066989A1

Abstract

FIELD: processing of waste contaminated with heavy metals. SUBSTANCE: such contamination is transferred to inert state by realization of following stages: establishment of acidity of contaminated material, partial neutralization of material if the latter is acidic, addition of aqueous solution of orthophosphoric acid and salt of alkali metal, preparation of homogeneous paste from formed mixture , addition of calcium oxide Ca0 and/or calcium hydroxide (Ca(OH)₂) and drying of paste in the air. EFFECT: transfer of wastage to neutral state convenient for storage. 5 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способу обработки отходов, загрязненных тяжелыми металлами, и перевода последних в нейтральное состояние. Известно, что специфические вредные и/или токсичные материалы, которые возникают из различных источников, и которые содержат тяжелые металлы, например мышьяк, кадмий, хром, ртуть, свинец, селен или теллур, и которые в пробах переноса имеют тенденцию давать элюат, который не отвечает установленным допустимым пределам, хранят на защищенных свалках для вредных токсичных отходов. The invention relates to a method for treating waste contaminated with heavy metals, and transferring the latter to a neutral state. It is known that specific harmful and / or toxic materials that arise from various sources and which contain heavy metals, such as arsenic, cadmium, chromium, mercury, lead, selenium or tellurium, and which in transfer samples tend to give an eluate that does not Meets the established permissible limits, stored in protected landfills for harmful toxic waste.

В предшествующем уровне техники описаны многочисленные технологии, с помощью которых можно иммобилизовать металлы в стабильных матрицах, в результате чего они приобретают химически инертные свойства, и в результате чего можно предотвратить их перенос, так что этот тип отходов можно выбрасывать при менее строгих условиях (пробы переноса с этими материалами попадают внутрь пределов, установленных национальным или международным законодательством). Numerous technologies are described in the prior art by which metals can be immobilized in stable matrices, as a result of which they acquire chemically inert properties, and as a result of which their transfer can be prevented, so that this type of waste can be thrown away under less stringent conditions (transfer samples with these materials fall within the limits established by national or international law).

Часто эти типы отходов имеют состав, который требует огромного количества реагентов, например цемента, чтобы получить достаточную степень стабилизации, или для которых необходимо использовать дорогие вещества в комбинации с длительными периодами действия. Другие методы отвердения используют такие добавки, как шлаки, тонко измельченный кирпич, щебень и песок, смешанные с бентонитом, в результате чего имеет место избыточное увеличение окончательного веса и объема, а в отношении ограничения переноса металлов получаются умеренные результаты. Often these types of waste have a composition that requires a huge amount of reagents, such as cement, to obtain a sufficient degree of stabilization, or for which it is necessary to use expensive substances in combination with long periods of action. Other hardening methods use additives such as slag, finely ground brick, gravel and sand mixed with bentonite, resulting in an excessive increase in the final weight and volume, and moderate results are obtained with regard to limiting the transfer of metals.

Для уменьшения пропорции связующего материала при переводе в инертное состояние топочного газа, вырабатываемого в горной промышленности, мешающие ионы (хлориды) вымывают водой. To reduce the proportion of the binder material when the flue gas produced in the mining industry is inert, the interfering ions (chlorides) are washed out with water.

В ряде систем, которые использовались до недавнего времени, применяют водные растворы химических продуктов, которые являются очень дорогими, в результате чего известно недостаточно данных относительно физических и физико-химических условий, которые необходимы для различных типов отходов, или относительно количеств, которые необходимо использовать, чтобы достигнуть желаемого результата. A number of systems that were used until recently use aqueous solutions of chemical products, which are very expensive, as a result of which there is insufficient data on the physical and physico-chemical conditions that are necessary for different types of waste, or regarding the quantities that need to be used. to achieve the desired result.

Известен способ обработки отходов, загрязненных тяжелыми металлами, включающий добавление водного раствора ортофосфорной кислоты и ее соли щелочного металла, получение гомогенной пасты из образовавшейся смеси, добавление к пасте оксида кальция (СаО) и/или гидроксида кальция (Са(ОН)₂) и высушивание пасты.A known method of processing waste contaminated with heavy metals, including adding an aqueous solution of phosphoric acid and its alkali metal salt, obtaining a homogeneous paste from the resulting mixture, adding calcium oxide (CaO) and / or calcium hydroxide (Ca (OH) ₂ ) to the paste and drying paste.

Таким образом, в особых случаях существует необходимость иметь возможность использовать многосторонний способ, в котором не требуется специальная предварительная обработка и в котором можно использовать недорогие реагенты, имеющиеся в распоряжении в крупном масштабе, причем реагенты можно добавлять в ограниченных количествах, чтобы свести к минимуму увеличение веса, который в конечном счете необходимо захоронить. Thus, in special cases, there is a need to be able to use a multilateral process in which no special pre-treatment is required and in which inexpensive reagents available on a large scale can be used, and reagents can be added in limited quantities to minimize weight gain. which ultimately must be buried.

Посредством настоящего изобретения возможно соблюсти вышеуказанные требования, а также получить ряд других преимуществ, которые станут ясны ниже. By means of the present invention, it is possible to comply with the above requirements, as well as to obtain a number of other advantages, which will become clear below.

С этой целью настоящее изобретение отличается тем, что выполняются следующие стадии:
- предварительно определяют кислотность загрязненного материала,
- осуществляют частичную нейтрализацию материала, если последний является кислотным (рН 0,5 - 3),
- высушивают пасту на воздухе.To this end, the present invention is characterized in that the following steps are performed:
- pre-determine the acidity of the contaminated material,
- carry out a partial neutralization of the material, if the latter is acidic (pH 0.5 - 3),
- dry the paste in the air.

Гидроксид кальция или оксид кальция можно добавлять в порошковой форме в количестве 50 - 350 кг на тонну отходов, которые необходимо перевести в инертное состояние. Предпочтительно добавляют пылевидный оксид кальция или гидроксид кальция, подходящий для использования в строительстве. Calcium hydroxide or calcium oxide can be added in powder form in an amount of 50 - 350 kg per ton of waste, which must be converted to an inert state. Dusty calcium oxide or calcium hydroxide suitable for use in construction is preferably added.

Концентрированный водный раствор ортофосфорной кислоты и ее соли щелочного металла может представлять собой имеющийся в продаже раствор "Fissa Met" для перевода в инертное состояние, который содержит ортофосфорную кислоту и моно-, ди- и тринатрий фосфат (NaH₂PO₄, Na₂HPO₄, Na₃PO₄), и/или моно-, ди- и трикалийфосфат (КН₂РО₄, К₂НРО₄, К₃РО₄), и/или моно-, ди- и трикальций фосфат (СаНРО₄, Са(Н₂РО₄)₂, Са₃(РО₄)₂) в безводной форме или в форме гидрата. Предпочтительно моно-, ди- и тринатрийфосфат, и/или моно-, ди- и трикалий фосфат, и/или моно-, ди- и трикальций фосфат используют в количестве 5 - 150 л на тонну отходов, которые надо перевести в инертное состояние.The concentrated aqueous solution of orthophosphoric acid and its alkali metal salt may be a commercially available “Fissa Met” inert solution which contains orthophosphoric acid and mono-, di- and trisodium phosphate (NaH ₂ PO ₄ , Na ₂ HPO ₄ , Na ₃ PO ₄ ), and / or mono-, di- and tricalcium phosphate (KH ₂ PO ₄ , K ₂ NRA ₄ , K ₃ PO ₄ ), and / or mono-, di- and tricalcium phosphate (CaHPO ₄ , Ca (H ₂ PO ₄ ) ₂ , Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ ) in anhydrous form or in the form of a hydrate. Preferably, mono-, di- and trisodium phosphate, and / or mono-, di- and tricalcium phosphate, and / or mono-, di- and tricalcium phosphate are used in an amount of 5 to 150 liters per ton of waste, which must be converted to an inert state.

Предпочтительно на тонну отходов, которые нужно перевести в инертное состояние, добавляют 50 - 350 кг пылевидного оксида кальция и/или гидроксида кальция. Preferably, 50 to 350 kg of pulverized calcium oxide and / or calcium hydroxide are added per tonne of waste to be inert.

Способ по настоящему изобретению является очень многосторонним и может быть использован на отходах из различных источников, таких как металлические шлаки, мусор или отходы от сноса, зола из печей для сжигания или твердые промышленные и неорганические химические отходы из городов, специальных установок, госпиталей, промышленности и тому подобного. The method of the present invention is very versatile and can be used on waste from various sources, such as metal slag, garbage or waste from demolition, ash from incinerators or solid industrial and inorganic chemical waste from cities, special plants, hospitals, industry and like that.

Описание общих характеристик по настоящему изобретению было дано выше. Характеристики, преимущества и пути, которыми способ необходимо использовать, будут легче поняты с ссылкой на прилагаемый пример, который дает детальное описание конкретной реализации изобретения. A description of the general characteristics of the present invention has been given above. The characteristics, advantages and ways in which the method must be used will be more readily understood with reference to the attached example, which provides a detailed description of a specific implementation of the invention.

Пример
Способ по изобретению для перевода в инертное состояние использовали на зольной пыли, источником которой было сжигание отходов из госпиталя. Этот материал поместили в смеситель. Пневматическим способом из подходящего бункера добавили гидроксид кальция (гашеная известь) в количестве 90 кг на тонну отходов одновременно с 50 л раствора "Fissa Met" для перевода в инертное состояние, который представляет собой концентрированный водный раствор ортофосфорной кислоты и ее двунатриевой кислой соли (динатрий моноводород фосфат (Na₂HPO₄)), который подавали из другого контейнера, вместе с достаточным количеством воды, чтобы гарантировать хороший контакт смеси. Смесь должна оставаться в способном к перемешиванию виде и перемешиваться в течение нескольких минут.Example
The method according to the invention for inert use was used on fly ash, the source of which was the burning of waste from the hospital. This material was placed in a mixer. Pneumatically, from a suitable hopper, calcium hydroxide (slaked lime) was added in an amount of 90 kg per ton of waste simultaneously with 50 l of Fissa Met solution for inert condition, which is a concentrated aqueous solution of phosphoric acid and its disodium acid salt (disodium hydrogen sulfide) phosphate (Na ₂ HPO ₄ )), which was supplied from another container, together with sufficient water to ensure good contact of the mixture. The mixture should remain capable of being mixed and mixed for several minutes.

В конце этой стадии влажную смесь поместили на подходящую поверхность так, чтобы указанная смесь была способна полностью высохнуть, или указанную смесь немедленно сушили в потоке горячего воздуха (где возможен отвод тепла). At the end of this step, the wet mixture was placed on a suitable surface so that the mixture was able to completely dry, or the mixture was immediately dried in a stream of hot air (where heat can be removed).

Когда полученный путем вышеуказанной обработки материал подвергли тесту выщелачивания, было обнаружено, что выделение свинца, кадмия, меди и селена осталось внутри приемлемых пределов, давая возможность немедленно захоронить материал без дальнейшей обработки в защищенное хранилище. When the material obtained by the above processing was subjected to a leaching test, it was found that the release of lead, cadmium, copper and selenium remained within acceptable limits, making it possible to immediately bury the material without further processing in a secure storage.

Начальные значения концентраций металлов в элюате с раствором 0,5 М уксусной кислоты до и после обработки даются для целей сравнения в прилагаемых табл. 1 и 2. "T.Q." в табл. 2 дает начальную концентрацию тяжелых металлов. The initial values of the concentration of metals in the eluate with a solution of 0.5 M acetic acid before and after treatment are given for comparison purposes in the attached table. 1 and 2. "T.Q." in table 2 gives an initial concentration of heavy metals.

Claims

1. A method of treating waste contaminated with heavy metals, including adding an aqueous solution of phosphoric acid and its alkali metal salt, obtaining a homogeneous paste from the resulting mixture, adding calcium oxide (CaO) and / or calcium hydroxide (Ca (OH) ₂ ) to the paste and drying the paste, characterized in that the acidity of the contaminated material is preliminarily determined, the material is partially neutralized if the latter is acidic, and the paste is dried in air.

2. The method according to p. 1, characterized in that the contaminated material is mixed.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that per ton of waste to be converted to an inert state, add 50 to 350 kg of pulverized calcium oxide and / or calcium hydroxide.

4. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the pulverized calcium oxide or calcium hydroxide is added, suitable for use in construction.

5. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the solution of orthophosphoric acid and its alkali metal salt contains mono-, di- and trisodium phosphate, and / or mono-, di and tripotassium phosphate, and / or mono-, di and tricalcium phosphate in anhydrous form or in the form of a hydrate.

6. The method according to p. 5, characterized in that mono-, di- and trisodium phosphate, and / or mono-, di- and tripotassium phosphate, and / or mono-, di- and tricalcium phosphate are used in an amount of 5 to 150 l per ton of waste that needs to be converted to an inert state.