SK279287B6 - Process for fixing filter dust containing heavy metals in ceramic mouldings - Google Patents
Process for fixing filter dust containing heavy metals in ceramic mouldings Download PDFInfo
- Publication number
- SK279287B6 SK279287B6 SK538-93A SK53893A SK279287B6 SK 279287 B6 SK279287 B6 SK 279287B6 SK 53893 A SK53893 A SK 53893A SK 279287 B6 SK279287 B6 SK 279287B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- degrees celsius
- temperature
- blanks
- washed
- filtered dust
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 25
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims description 2
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 claims description 2
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 8
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910018516 Al—O Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 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 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical class Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil 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
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010435 syenite Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
- C04B18/105—Gaseous combustion products or dusts collected from waste incineration, e.g. sludge resulting from the purification of gaseous combustion products of waste incineration
- C04B18/106—Fly ash from waste incinerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1325—Hazardous waste other than combustion residues
- C04B33/1327—Hazardous waste other than combustion residues containing heavy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/135—Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
- C04B33/1352—Fuel ashes, e.g. fly ash
-
- 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
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Odfiltrovaný prach sa vyperie v alkalický reagujúcom médiu, potom sa zmieša s ílom a vodou, zo zmesi sa vytvoria polotovary, polotovary sa vypália pri teplote medzi 900 stupňami Celzia a 1100 stupňami Celzia, pričom teplota vypaľovania pod teplotou mäknutia sa zvolí tak, že sa vytvorí roztavená fáza, ktorá spôsobí zosklovatenie, a preto trvalé včlenenie ťažkých kovov a ich zlúčenín do výlisku.The filtered dust is washed in an alkaline reacting medium, then mixed with clay and water, the mixture is formed into blanks, the blanks are baked at a temperature between 900 degrees Celsius and 1100 degrees Celsius, the baking temperature below the softening point being selected the molten phase which causes vitreous and therefore the permanent incorporation of the heavy metals and their compounds into the compact.
SK 279287 Β6SK 279287 Β6
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu viazania odfiltrovaného prachu, obsahujúceho ťažké kovy, do keramických výliskov miesením odfiltrovaného prachu s ílom, formovaním polotovarov zo vzniknutej zmesi a vytvrdzovaním alebo slinovaním týchto polotovarov.The invention relates to a process for bonding filtered dust containing heavy metals into ceramic moldings by mixing the filtered dust with clay, forming the blanks from the resulting mixture, and curing or sintering the blanks.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Tento spôsob je známy z DE-OS 36 12 381. Účelom známeho spôsobu je pripraviť odfiltrovaný prach, obsahujúci jedovaté ťažké kovy, jeho viazaním do materiálu matrice tak, že môže byť trvalo uložený na jednoduchých skládkach domového odpadu. Na ten účel sa odfiltrovaný prach miesi s ílom a do tejto zmesi sa pridáva prídavný materiál, ktorý znižuje kapilámosť a schopnosť viazania vody ílu. Následne sa vzniknutá zmes lisuje do tvarových telies, ktoré majú ľubovoľnú veľkosť a tvar, ktoré možno ukladať. Prídavným materiálom, ktorým môže byť sulfónovaný, vodou rozpustný olej, sa zabráni nasiakavosti tvarových telies, a tým aj vypieraniu ťažkých kovov. Tvarové telesá je možné vo vylisovanej a vzduchom vysušenej forme ukladať, ale na ďalšie zlepšenie ich fyzikálnej a chemickej odolnosti je možné tieto tvarové telesá pri teplotách medzi 600 °C až 900 °C vypaľovať natvrdo alebo pri teplotách medzi 1100 °C a 1200 °C slinovať. Pokiaľ sa tvarové telesá iba zlisujú, ale nevypália alebo neslinujú, majú iba veľmi malú pevnosť v tlaku a môžu byť ukladané iba na skládky, ale nemôžu byť ďalej použité ako stavebný materiál. Okrem toho sa z nich môže natrvalo vyplaviť príliš veľký podiel ťažkých kovov. Príliš veľké pomery vypierania ťažkých kovov možno zistiť aj vtedy, keď sa tvarové telesá čiže výlisky vypálené natvrdo alebo slinované preskúšajú, pričom slinované výlisky majú ďalšiu nevýhodu v tom, že v priebehu slinovania dôjde k vypudeniu značnej časti zlúčenín a ťažkých kovov z tvarových telies.This method is known from DE-OS 36 12 381. The purpose of the known method is to prepare filtered dust containing poisonous heavy metals by binding it to a matrix material so that it can be permanently deposited in simple landfill sites. For this purpose, the filtered dust is mixed with clay and an additive material is added to the mixture which reduces the capillarity and water-binding capacity of the clay. Subsequently, the resulting mixture is compressed into shaped bodies of any size and shape that can be stored. The additive material, which may be a sulfonated, water-soluble oil, prevents the absorption of the shaped bodies and thus the scouring of heavy metals. Moldings can be stored in molded and air-dried molds, but to further improve their physical and chemical resistance, moldings can be fired at temperatures between 600 ° C and 900 ° C or sintered at temperatures between 1100 ° C and 1200 ° C . If the shaped bodies are only compressed but not burnt or sintered, they have only very low compressive strength and can only be deposited in landfills, but can no longer be used as building material. In addition, too much heavy metals can be permanently washed out of them. Too large scrubbing ratios of heavy metals can also be found when moldings or hard-burnt moldings are tested, and the sintered moldings have the further disadvantage that a significant proportion of compounds and heavy metals are ejected from the moldings during sintering.
Z DE-PS 36 30 697 je známe miesiť kaly, obsahujúce ťažké kovy, najmä kaly po galvanizácii, s ílom a tavivami, a následne ich vypaľovať do slinkov pri teplotách medzi 750 °C až 1150 °C, pričom zostatková pórovitosť slinkov je menšia ako 6 %. Podmienky, pri ktorých sa najlepšie pracuje, keď sa z kalov, obsahujúcich ťažké kovy tvoria slinky, však nemožno preniesť na spracovanie odfiltrovaného prachu, obsahujúceho ťažké kovy, ktorý sa vyskytuje napríklad v spaľovniach odpadkov, pretože kaly, obsahujúce ťažké kovy, a odfiltrovaný prach, obsahujúci ťažké kovy, sa svojim zložením veľmi líšia. Kaly napríklad obsahujú v značnej miere organické podiely, ktoré pri filtračnom prachu takmer celkom chýbajú. Pretože z hospodárnych dôvodov existuje snaha o čo možno najvyšší podiel kalu, pripadne odfiltrovaného prachu v zmesi s ílom, je pochopiteľné, že výlisky, vyrobené z kalov, obsahujúcich ťažké kovy, sa správajú inak, ako výlisky vyrobené z odfiltrovaného prachu.It is known from DE-PS 36 30 697 to mix sludges containing heavy metals, in particular galvanized sludges, with clay and fluxes and then to burn them into clinkers at temperatures between 750 ° C and 1150 ° C, the residual porosity of the clinkers being less than 6%. However, the conditions that work best when the sludges containing heavy metals form clinkers cannot be transferred to the treatment of the filtered heavy metal containing dust, which occurs, for example, in waste incineration plants because the sludges containing heavy metals and the filtered dust, containing heavy metals, their composition is very different. For example, the sludge largely contains organic fractions which are almost completely absent from the filter dust. Since, for economic reasons, an attempt is made to maximize the proportion of sludge or filtered dust in admixture with clay, it is understandable that moldings made of sludges containing heavy metals behave differently than moldings made of filtered dust.
Pokusy, ktoré používali spôsob viazania odfiltrovaného prachu, známy z DE-PS 36 30 697, ukázali, že zmesi ílu a odfiltrovaného prachu vykazujú potrebné správanie pri slinovaní až pri pomerne vysokých vypaľovacích teplotách nad 1150 °C, čo vedie k fixovaniu ťažkých kovov v keramickej hmote. Pri takto vysokej slinovacej teplote možno pozorovať silný sklon k napučiavaniu, čím vzrastá pórovitosť a s ňou aj nebezpečie, že ťažké kovy sa z keramických výliskov vypudia. Okrem toho sa ukázalo, že pri vypaľovaní môže uniknúť so spalinami pece do voľného priestoru veľký podiel zlúčenín ťažkých kovov, obsiahnutých v od filtrovanom prachu, najmä olova, medi a zinku, čomu je nutné v každom prípade zabrániť.Experiments which used the method of binding filtered dust, known from DE-PS 36 30 697, have shown that mixtures of clay and filtered dust exhibit the necessary sintering behavior only at relatively high firing temperatures above 1150 ° C, leading to the fixing of heavy metals in ceramic mass. At such a high sintering temperature, a strong tendency to swelling can be observed, thereby increasing the porosity and with it the danger that heavy metals will be expelled from the ceramic moldings. In addition, it has been shown that a large proportion of heavy metal compounds contained in the filtered dust, in particular lead, copper and zinc, can escape with the furnace combustion gases into the free space, which must in any case be avoided.
Z EP-A-170 je známe, že zo zmesi ílu a odfiltrovaného prachu sa dá pri vypaľovacích teplotách medzi 700 stupňami Celzia a 1300 stupňami Celzia, vypáliť granulát, v ktorom je viazaný odfiltrovaný prach. Tento granulát má však ako keramzit veľký objem pórov a vykazuje príliš vysoké pomery vypierania.It is known from EP-A-170 that from a mixture of clay and filtered dust at a baking temperature between 700 degrees Celsius and 1300 degrees Celsius, a granulate in which the filtered dust is bound can be fired. However, this granulate has a large pore volume as a ceramite and exhibits too high scrubbing ratios.
Úlohou vynálezu je vytvoriť spôsob najmä vhodný na trvalé viazanie odfiltrovaných práškov v keramických výliskoch, ktorý je spojený s malým vypudzovaním zlúčenín ťažkých kovov pri vypaľovaní.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method particularly suitable for the permanent binding of filtered powders in ceramic moldings, which is associated with low expulsion of heavy metal compounds during firing.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedená úloha spĺňa spôsob viazania odfiltrovaného prachu obsahujúceho ťažké kovy v keramických výliskoch podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že odfiltrovaný prach sa vyperie v alkalický reagujúcom médiu, vypraný odfiltnvaný prach sa zmieša s ílom a vodou, zo zmesi sa vytvoria polotovary, polotovaiy sa vypália pri teplote medzi 900 shpňami a 1100 stupňami Celzia, pričom teplota vypaľovania pod teplotou mäknutia sa zvolí tak, že sa vytvorí roztavená fáza, ktorá spôsobí zosklovatenie, a preto trvalé včlenenie ťažkých kovov a ich zlúčenín do výlisku.This object is achieved by the method of binding the filtered heavy metal-containing dust in the ceramic moldings according to the invention, the principle being that the filtered dust is washed in an alkaline reacting medium, the washed filtered dust is mixed with clay and water, formed into semi-finished products. at a temperature between 900 degrees Celsius and 1100 degrees Celsius, the firing temperature below the softening point being selected such that a molten phase is formed which causes glazing and therefore the permanent incorporation of the heavy metals and their compounds into the compact.
Na viazanie ťažkých kovov z kalu po galvanizácii do keramických výliskov sú najlepšie vhodné íly bohaté na kremík. S týmito ílmi pracovali preto vynálezci aj pri svojich prvých pokusoch na viazanie odfiltrovaných práškov do keramických výliskov. Pritom sa však ukázalo, že s týmito ílmi, bohatými na kremík, nie je možné odfiltrované prášky v skutočnosti viazať uspokojivým spôsobom : kadmium a olovo boli pri vypaľovaní temer celkom vypudené, prchavé podiely medi a predovšetkým zinku, prítomného v odfiltrovanom prachu vo veľkých množstvách, boh neprijateľne vysoké. Vynálezci však zistili, že malé vypudenie ťažkých kovov sa dá dosiahnuť s pomocou ílov bohatých na hliník. Preto je v spôsobe podľa vynálezu použitý íl, ktorý’ obsahuje aspoň 25 % hmotnosti, výhodne viacej ako 30 % hmotnosti oxidu hliníku v sušine. Tým je možné vypudzovanie zlúčenín ťažkých kovov pri navrhnutom použití tavív ešte znížiť. Toto je však vykúpené zvýšením vypaľovaccj teploty, ktorá vedie k vyššiemu napučaniu, a znížením obsahu kremičitanov, ktorý' je na kremičitanové viazanie zlúčenín ťažkých kovov do keramickej hmoty a na odolnosť oproti vypieraniu z výliskov dôležitý.Silicon-rich clays are best suited for binding heavy metals from sludge after galvanization into ceramic moldings. Therefore, the inventors have also worked with these clays in their first attempts to bind the filtered powders to the ceramic moldings. However, it has been shown that with these silicon-rich clays, the filtered powders cannot in fact be bound in a satisfactory manner: cadmium and lead were almost completely expelled during the firing, the volatile proportions of copper and especially zinc present in the filtered dust in large quantities, god unacceptably high. However, the inventors have found that small expulsion of heavy metals can be achieved with the aid of aluminum-rich clays. Therefore, in the process according to the invention a clay is used which contains at least 25% by weight, preferably more than 30% by weight, of aluminum oxide in the dry matter. As a result, the ejection of heavy metal compounds can be further reduced by the proposed use of fluxes. However, this is redeemed by increasing the firing temperature, which leads to higher swelling, and reducing the silicate content, which is important for the silicate bonding of heavy metal compounds into the ceramic mass and for the resistance to scouring from the compacts.
Vynálezci zistili prekvapivo jednoduchú možnosť, ako znížiť vypudzovanie zlúčenín ťažkých kovov pri vypaľovaní a ako súčasne docieliť vysokú odolnosť keramických výliskov oproti vypieraniu zlúčenín ťažkých kovov. Aby bolo možné tohto docieliť, postačí odfiltrovaný prach vypierať alkalický reagujúcim médiom. Vypieranie je možné v najjednoduchšom prípade robiť vodou, pretože odfiltrovaný prach zo spaľovacích zariadení obsahuje pravidelne oxidy kovov, najmä CaO, ktoré tvoria s vodou hydroxidy. Preto už pri vypieraní vodou vznikne alkalické médium. Ak potom vytvorená alkalickosť nie je v jednotlivom prípade dostatočná, je možné ju najjednoduchším spôsobom zvýšiť pridaním vypáleného vápna (CaO). Je síce možné rovnako pridať NaOH alebo KOH, ale vápnik Ca pri vypaľovaní pôsobí menej rušivo ako sodík Na alebo draslík K. Výhodne je nutné zaistiť, že hodnota pH je aspoň pH = 9.The inventors have found a surprisingly simple possibility to reduce the ejection of heavy metal compounds during firing and at the same time to achieve a high resistance of ceramic moldings to scrubbing of the heavy metal compounds. In order to achieve this, it is sufficient to wash the filtered dust with an alkaline reacting medium. In the simplest case, scrubbing can be done with water, since the filtered dust from the combustion plants regularly contains metal oxides, in particular CaO, which form hydroxides with water. Therefore, an alkaline medium is already formed during water scrubbing. If the alkalinity produced is not sufficient in the individual case, it can be increased by adding lime (CaO) in the simplest way. Although it is also possible to add NaOH or KOH, calcium Ca on firing is less disruptive than sodium Na or potassium K. It is preferable to ensure that the pH is at least pH = 9.
Vypieranie odfiltrovaného prachu má rozhodujúce výhody: Zlúčeniny ťažkých kovov, ktoré boli pri vypaľovaní v najmä veľkej miere vypudené, predovšetkým chloridy olova, zinku, medi a kadmia, sa premenia v menej prchavéThe scrubbing of filtered dust has decisive advantages: Heavy metal compounds which have been largely expelled during firing, in particular lead, zinc, copper and cadmium chlorides, become less volatile
SK 279287 Β6 zlúčeniny a z alkalického média ubudnú. Sulfáty, ktoré vo zvýšenej miere prispievajú k napúčaniu výliskov, sa do veľkej miery (rádovo 40 %) vyperú. Prejdú spolu s chloridovými iónmi, iónmi alkalických kovov a iónmi alkalických zemín do roztoku a v odfiltrovanom a vo filtračnom lise prakticky dehydrovanom odfiltrovanom prachu už nie sú v podstate obsiahnuté, na rozdiel od zlúčenín ťažkých kovov, ktoré sú fixované keramický.Compounds a will decrease from the alkaline medium. The sulphates, which contribute to the swelling of the moldings to a greater extent, will wash to a large extent (on the order of 40%). Together with chloride ions, alkali metal ions and alkaline earth ions, they pass into solution and are substantially no longer contained in the filtered and practically dehydrated filtered dust, as opposed to heavy metal compounds which are ceramic-fixed.
Ak sa polotovary vypraného odfiltrovaného prachu spolu s ílom - a prirodzene s vodou na uvedenie do cestovitého slávu lisujú a vypaľujú, potom je vypudzovanie ťažkých kovov už vopred extrémne malé, pretože skôr prítomné ľahko prchavé zlúčeniny ťažkých kovov sa premenili v ťažšie prchavé zlúčeniny. Neexistuje preto žiadny dôvod na použitie ílov bohatých na A12O3, a skôr sa použijú - čo je pre trvalé silikátové fixovanie ťažkých kovov výhodné - ily bohaté na SiO2 s obsahom SiO 60 - 80 % hmotnosti v sušne.If the washed-out filtered dust blanks together with clay - and naturally with water to be used for crusting - are pressed and fired, then the ejection of heavy metals is already extremely small in advance, since the previously present slightly volatile heavy metal compounds have been converted into heavier volatile compounds. Therefore, there is no reason to use A1 2 O 3- rich clays, and rather - which is advantageous for the permanent silicate fixation of heavy metals - SiO 2- rich clays with a SiO content of 60-80% by weight in the dryer are used.
Okrem toho sa ukázalo, že polotovary vyrobené s vypraným a odfiltrovaným prachom sa pri nižšej teplote slinujú nepriepustnejšie ako tie polotovary, ktoré sú vyrobené s nevypraným odfiltrovaným prachom, pretože podiely odfiltrovaného prachu, premenené alkalickým praním a neodparené pri vypaľovaní, pôsobia zrejme ako tavivo. V tomto prípade by mali mať dôležitú úlohu najmä olovo a železo, pretože ich hydroxidy sa pri vypaľovaní menia na oxidy a môžu pôsobiť ako tavivo. Pretože pri práci s vypraným odfiltrovaným prachom vzniká tavivo v priebehu vypaľovania zmesi, dosiahne sa aj bez vonkajších prídavných tavív výhody poklesu teploty pri slinovaní a navyše aj opísaných prídavných výhod. Bez toho, že by sa teda uskutočnilo zvláštne pridávanie taviva, môže byť postupom, pracujúcim s vypraným odfiltrovaným prachom, vypálený nepriepustnejší sliiiovaný výlisok už pri teplotách pod 1100 stupňov Celzia, ktorý má vynikajúcu odolnosť oproti vypieraniu zlúčenín ťažkých kovov. Pretože na druhú stranu pri práci s vypraným odfiltrovaným prachom malé vypudzovanie ťažkých kovov pri vypaľovaní a zmenšený sklon k napúčaniu už nevyžadujú čo možno najnižšiu teplotu vypaľovania, je možné pracovať s teplotou vypaľovania až tesne pod teplotou mäknutia a týmto spôsobom dosiahnuť optimálne keramické fixovanie ťažkých kovov v spojení s relatívne malým objemom pórov a vyššiu pevnosť tlakov výliskov vypálených do formy slinkov.In addition, it has been shown that semifinished products produced with laundered and filtered dust are sintered at a lower temperature than the semifinished products produced with unsampled filtered dust, since the fractions of filtered dust converted by alkaline washing and not evaporated by firing appear to act as flux. In this case, lead and iron should play an important role in particular, since their hydroxides are converted into oxides in the firing process and can act as fluxes. Since, when working with the washed filtered dust, flux is produced during the mixture firing, the advantage of the sintering temperature reduction and, in addition, the described additional advantages, is achieved even without external fluxes. Thus, without special addition of flux, the most impermeable sintered compact can be fired at temperatures below 1100 degrees Celsius, which has an excellent resistance to scrubbing of heavy metal compounds, by means of the filtered dust treatment process. Since, on the other hand, when working with washed filtered dust, the small baking of heavy metals during firing and the reduced tendency to swelling no longer require the lowest firing temperature, it is possible to work with the firing temperature just below the softening temperature. a connection with a relatively small pore volume and a higher compression strength of the moldings fired in the form of clinkers.
Pri miešaní sa pridáva toľko vody, aby zmes dosiahla dostatočnú plastickosť potrebnú na vytvarovanie polotovarov, pričom toto tvarovanie polotovarov sa najlepšie vykonáva vytlačovaním. Aby vznikli polotovary s vyššou hustotou a pevnosťou, nesmie byť podiel vody príliš vysoký. Výhodne nie je obsah vody vyšší ako 350 g, vztiahnuté na 1000 g zmesi pred tvarovaním polotovarov. Najlepšie sa vyrobí zmes tak, že polotovary v tvare valca majú pri meraní deformácie telies tvaru valca pôsobením tlaku medzi dvomi doskami metódou podľa Pfeflerkoma ubíjaciu výšku temer 30 mm (zodpovedá číslu 1,3 podľa metódy Pfeferkoma). Metóda merania podľa Pfefferkoma je opísaná napríklad v publikácii S. Scholzeho „Keramik“, diel 2, s názvom Keramische Werkstoffe na str. 35.While mixing, enough water is added to give the mixture the plasticity necessary to form the blanks, and the blanks are best extruded. The water content must not be too high in order to produce blanks of higher density and strength. Preferably, the water content is not more than 350 g, based on 1000 g of the composition prior to shaping the blanks. Preferably, the blend is produced such that the cylindrical blanks have a 30 mm killing height (corresponding to the Pfeferkom method of 1.3) when measuring the deformation of the cylindrical bodies by the pressure between two plates by the Pfeflerkom method. The Pfefferkom measurement method is described, for example, in S. Scholze's publication "Keramik", Volume 2, entitled Keramische Werkstoffe on p. 35th
Podiel vypraného odfiltrovaného prachu v zmesi sa z hospodárnych dôvodov zvolí čo najväčší. Ukázalo sa, že vynikajúce viazanie odfiltrovaného prachu a iba malé vypieracie pomery sa dosiahnu aj pri extrémnych podmienkach, keď podiel vypraného odfiltrovaného prachu v zmesi z ílu, taviva a vypraného odfiltrovaného prachu nie je väčší ako 50 % hmotnosti (vztiahnuté na sušinu), výhodne tvorí tento podiel vypraného odfiltrovaného prachu v zmesi jednu tretinu (vztiahnuté na sušinu).For economical reasons, the proportion of washed filtered dust in the mixture is chosen as large as possible. It has been shown that excellent filter dust binding and only small scrubbing ratios are achieved even under extreme conditions where the fraction of washed filtered dust in the mixture of clay, flux and washed filtered dust is not more than 50% by weight (dry weight), preferably this proportion of washed filtered dust in the mixture is one third (based on dry matter).
Podľa vynálezu sa polotovary vypaľujú pri teplote medzi 900 stupňami Celzia a 1100 stupňami Celzia. Pod 900 stupňami Celzia prebiehajú ešte plynotvomé reakcie, napríklad rozklad uhličitanu vápenatého na CaO a CO2. Pod 900 stupňami Celzia je výrobok vyhotovený z polotovaru ešte tak porézny, že vzniknuté plyny môžu bez ťažkostí unikať, ale je príliš porézny na trvalé viazanie ťažkých kovov. Nad 900 stupňami Celzia je výrobok stále nepriepustnejší a viazanie ťažkých kovov pevnejšie. S priblížením k teplote 1100 stupňov Celzia však dochádza stále viacej k vyprchávaniu ťažkých kovov, čo je principiálne nežiaduce a vedie navyše k napúčaniu výrobkov, pretože tieto sú už utesnené a ťažké kovy nemôžu bez ďalšieho unikať. Napúčaním výrobkov dôjde k poruche ich tvaru aj pevnosti. Oproti tomuto pôsobí, ak je podľa vynálezu odfiltrovaný prach vypraný a pripadne sa pridáva tavivo, pretože potom sa pri vypaľovaní už pod 1070 stupňov Celzia až 1100 stupňov Celzia tvorí roztavená fáza. Druh a množstvo taviva sa zvolí eventuálne tak, že pri zvolenej teplote vypaľovania vzniká roztavená fíza, ktorá vedie k zosklovateniu a tým aj k trvalému včleneniu ťažkých kovov.According to the invention, the blanks are fired at a temperature between 900 degrees Celsius and 1100 degrees Celsius. Below 900 degrees Celsius, gas-forming reactions, such as the decomposition of calcium carbonate into CaO and CO 2, still take place . Below 900 degrees Celsius, the product made of the blank is still so porous that the gases formed can escape without difficulty, but it is too porous to permanently bind heavy metals. Above 900 degrees Celsius, the product becomes more impermeable and heavy metal bonding is stronger. However, with the temperature approaching 1100 degrees Celsius, heavy metals are becoming increasingly volatile, which is in principle undesirable and leads in addition to swelling of the products, since these are already sealed and heavy metals cannot escape without further action. Swelling of the products will result in failure of their shape and strength. This is counteracted if, according to the invention, the filtered dust is washed and optionally flux is added, since then a molten phase is formed during firing below 1070 degrees Celsius to 1100 degrees Celsius. The type and amount of flux is optionally selected such that at the selected firing temperature a molten filament is formed which leads to vitrification and hence permanent incorporation of the heavy metals.
Obsah taviva by však nemal byť príliš vysoký, pretože so stúpajúcim obsahom taviva plastickosť zmesi, z ktorej je polotovar vyrobený, klesá a peň vylisovaný zo zmesi, respektíve polotovary z neho vytvorené, nemajú v nevysušenom stave už dostatočnú pevnosť. Výhodne tvorí podiel taviva najvyššie 20 % hmotnosti, vztiahnutých na celkový súčet z ílu, taviva a vypraného odfiltrovaného prachu. Zvyčajnými tavivami, ktoré možno použiť na účely vynálezu a vyskytujú sa v keramickom priemysle, priemysle skla a emailov, sú najmä kyselina kremičitá, nefelín, syenit, sklenený prášok, bórax, kazivec alebo emaily.However, the flux content should not be too high, since with increasing flux content the plasticity of the blend from which the blank is made decreases and the foam molded from the blend or the blank formed therefrom no longer has sufficient strength in the undried state. Preferably, the proportion of flux is at most 20% by weight, based on the total sum of clay, flux and washed filtered dust. Common fluxes which can be used for the purposes of the invention and are found in the ceramics, glass and enamel industries are in particular silicic acid, nepheline, syenite, glass powder, borax, fluorspar or enamel.
Pridávaním taviva sa teplota, pri ktorej dochádza k silno vaniu, najmä však teplota mäknutia, zníži do tej miery, že slinovanie sa môže vykonávať pod vypaľovacou teplotou 1100 stupňov Celzia, najmä však ešte pod 1070 stupňov Celzia, a napriek tomu sa dosiahne zosklovatenie výliskov so silikátovou väzbou ťažkých kovov. Týmto obmedzením vypaľovacej teploty sa pri vypaľovaní značne zmenší pozorovateľné vypudzovanie zlúčenín ťažkých kovov. Straty ťažkých kovov, vznikajúce ešte pri nižších vypaľovacích teplotách, je možné prakticky celkom odfiltrovať zo spalín vypaľovacej pece, najmä pomocou molekulárnych sít (zeolitov), ktoré sú na tento účel ako zadižiavacie filtre najmä výhodné. Sotva sú dostatočne silne zanesené, pridávajú sa výhodne do zmesi na tvorenie ďalších polotovarov, čím sa zlúčeniny ťažkých kovov, odfiltrované zo spalín, privedú späť do zneškodňovacieho obehu. Molekulárne sitá nijako nerušia priebeh vypaľovania, naopak pôsobia dokonca požadovaným spôsobom ako tavivo.By adding flux, the temperature at which thickening occurs, in particular the softening temperature, is reduced to such an extent that the sintering can be carried out below the firing temperature of 1100 degrees Celsius, in particular still below 1070 degrees Celsius, and yet silicate bonding of heavy metals. This limitation of the firing temperature significantly reduces the observable expulsion of the heavy metal compounds during firing. Heavy metal losses, which still occur at lower firing temperatures, can be practically completely filtered off from the flue gases of the firing furnace, in particular by using molecular sieves (zeolites), which are particularly advantageous as seizure filters for this purpose. They are hardly clogged sufficiently, they are preferably added to the mixture to form further blanks, whereby the heavy metal compounds filtered from the flue gas are returned to the disposal circuit. Molecular sieves do not interfere with the firing process; on the contrary, they even act as fluxes in the desired manner.
Ukázalo sa, že namiesto bežného taviva je možné pridávať aj kal po galvanizácii. Prísada kalu po galvanizácii vedie rovnako k poklesu teploty, pri ktorej nastáva miestne zosklovatenie. Prísada kalu po galvanizácii je najmä výhodná preto, že obsahuje aj ťažké kovy, ktoré môžu byť trvalé zneškodnené viazaním, takže sa vyriešia dva problémy. Ako zvláštna výhoda bolo ďalej zistené, že pri pridávaní kalu po galvanizácii môže byť dobre viazaný inak veľmi problematický zinok. Množstvo kalu po galvanizácii, ktoré sa pridáva, by nemalo byť väčšie - vztiahnuté na sušinu - ako podiel odfiltrovaného prachu samotný.It has been shown that sludge after galvanization can be added instead of conventional flux. The addition of sludge after electroplating also leads to a drop in the temperature at which local glazing occurs. The addition of sludge after galvanization is particularly advantageous because it also contains heavy metals, which can be permanently destroyed by binding, so that two problems are solved. As a particular advantage, it has further been found that the addition of sludge after electroplating can be well coupled to otherwise very problematic zinc. The amount of post-electroplating sludge to be added should not be greater - based on dry matter - than the fraction of filtered dust itself.
Výhodne sa polotovary vyhotovené z vypraného odfiltrovaného prachu vypaľujú pri teplote medzi 1070 stupňami a 1090 stupňami Celzia. Pri vyšších teplotách dochádza k vzrastu vypudzovania ťažkých kovov.Preferably, the preforms made of washed filtered dust are fired at a temperature between 1070 degrees and 1090 degrees Celsius. At higher temperatures, the ejection of heavy metals increases.
Ako a v akej miere sa ťažké kovy môžu opäť zo slinovaných výliskov vyprať, závisí nielen od voľby ílu, taviva aHow and to what extent heavy metals can be washed from sintered parts again depends not only on the choice of clay, flux and
SK 279287 Β6 teploty vypaľovania, ale do istej miery aj od poréznosti slinovaných výliskov. Preto existuje snaha udržovať poréznosť čo možno najnižšiu a tomu prispôsobiť podmienky vypaľovania, to platí najmä pre časový' priebeh teploty vypaľovania (krivky vypaľovania). Bolo už poukázané na to, že pri procese vypaľovania unikajú z výlisku plyny. Výhodne sa pod teplotou 900 stupňov Celzia zvolí taká krivka vypaľovania, že plyny, rovnako ako vodná para a oxid uhličitý, sú vypudzované čo najpomalšie. Tým sa dosiahne toho, že unikajúce plyny nespôsobia žiadne trhliny a vznik veľkých pórov vo výlisku. Iné teplotné rozsahy by proti tomu mali prebehnúť čo najrýchlejšie, aby bol čo najrýchlejšie dosiahnutý rozsah slinovacej teploty a tým aj miestneho natavenia na hraniciach zŕn, ktoré vedie k pevnému viazaniu ťažkých kovov pred tým, ako sa vo väčších množstvách splynujú.However, to a certain extent also from the porosity of the sintered compacts. Therefore, there is an effort to keep the porosity as low as possible and to adapt the firing conditions to this, in particular for the time course of the firing temperature (firing curves). It has already been pointed out that, during the firing process, gases escape from the compact. Preferably, at a temperature of 900 degrees Celsius, a firing curve is selected such that gases, as well as water vapor and carbon dioxide, are expelled as slowly as possible. This ensures that the escaping gases do not cause any cracks and large pores in the compact. In contrast, other temperature ranges should run as quickly as possible in order to achieve the sintering temperature range and thus local melting at the grain boundaries as quickly as possible, which leads to the solid binding of heavy metals before they are gasified in larger quantities.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
PríkladExample
Chemická analýza ukázala pre poletavý popolček nasledujúci obsah látok (údaje množstiev sú v % hmotnosti a vzťahujú sa na sušinu):Chemical analysis has shown the following substance content for fly ash (quantity data are in% by weight and refer to dry matter):
Tento poletavý popolček bol vypraný bežnou vodou a prefiltrovaný vo filtračnom lise, pričom odfiltrovaný poletavý' popolček má zvyškovú vlhkosť asi 40 %. Popolček sa zmieša s ílom, obsahujúcim kremík na nasledujúce zloženie: SiO2 74, 9 % A12O3 17,7 %The fly ash was washed with normal water and filtered in a filter press, the filtered fly ash having a residual moisture of about 40%. The fly ash is mixed with silicon-containing clay for the following composition: SiO 2 74.9% Al 2 O 3 17.7%
TiO2 1,3 %TiO 2 1.3%
Fe2Oj 1,0 %Fe 2 Oj 1,0%
CaO 0,2 %CaO 0,2%
MgO 0,5 %MgO 0,5%
Na2O 0,1 %Na 2 O 0.1%
K2O 4,1 % strata 3,5 % vypaľovaním % hmotnosti poletavého popolčeka a 66 % hmotnosti ílu (vztiahnuté na sušinu) sa najprv mieša 5 minút bez pridívania vody a potom 5 minút s pridávaním vody, pričom sa pridáva toľko vody, že zmes obsahuje 30 % hmotnosti vody.K 2 O 4.1% loss of 3.5% by burning% fly ash and 66% clay (dry matter) is first mixed for 5 minutes without water and then 5 minutes with water, adding so much water that the mixture contains 30% by weight of water.
Zo zmesi sa vo vákuovom pretláčacom lise pri použití lisovacieho tlaku 0,65 MPa a 96 % vákua vylisuje peň s prierezom 33 mm x 40 mm. Pritom sa vytlačí toľko vody, že peň má po pretlačení ešte vlhkosť 26,6 %. Vzniknutý peň sa rozdelí na skúšobné telesá (polotovary), ktoré sa sušia tri dni vypaľovaním pri teplote 130 stupňov Celzia. Nasledovne sa po 6 hodinách nahrievania vykoná vypaľovanie pri 1080 stupňoch Celzia počas 3 hodín.A foam having a cross-section of 33 mm x 40 mm is pressed from the mixture in a vacuum extruder using a compression pressure of 0.65 MPa and 96% vacuum. So much water is squeezed out that the foam still has a moisture content of 26.6% after extrusion. The resulting foam is divided into test specimens (semi-finished products) which are dried by firing at 130 degrees Celsius for three days. Subsequently, after 6 hours of heating, firing is carried out at 1080 degrees Celsius for 3 hours.
Porovnávací príkladComparative example
Vyrobia sa polotovary a vypália sa, pričom na rozdiel od uvedeného príkladu sa poletavý popolček nevypral a na vypaľovanie sa zvolila optimálna krivka vypaľovania s maximálnou teplotou 1080 stupňov Celzia.Semi-finished products are fired and fired, unlike the above example, the fly ash has not been washed and an optimum firing curve with a maximum temperature of 1080 degrees Celsius has been selected for firing.
V tejto optimálnej krivke vypaľovania pomalšie prebehli teplotné rozsahy pod 900 stupňov Celzia, v ktorých nastáva silné odplyňovanie, pri zvyčajne približne rovnomerne dlhom celkovom čase nahrievania 6 hodín a prestoji na 1080 stupňoch Celzia počas 3 hodín.In this optimum firing curve, temperature ranges below 900 degrees Celsius were slower to occur, with strong degassing occurring, with an approximately uniformly long heating time of 6 hours, and standing at 1080 degrees Celsius for 3 hours.
V nasledujúcej tabuľke sú navzájom porovnané najdôležitejšie vlastnosti výliskov vyrobených podľa uvedeného príkladu a porovnávacieho príkladu, ako aj príslušné vypudzovanie ťažkých kovov pri vypaľovaní.The following table compares the most important properties of the moldings produced according to the given example and the comparative example, as well as the corresponding ejection of the heavy metals during firing.
Objasnenie k tabuľke:Table clarification:
Porovnanie kvality vyrobených zmesí s vypraným a nespracovaným odfiltrovaným prachomComparing the quality of the mixtures produced with the washed and unprocessed filtered dust
n.n. - pod hranicou postrehuN. N. - below the perception threshold
Eluátové hodnoty boli zistené tým, že vzorky podľa normy DIN 38 414 (diel 4, DEV S4) boli lúhované dvakrát 24 hodín desaťnásobným množstvom pohybujúcej sa vody na natriasacom stole, pričom podmienky podľa normy DIN 38 414 boli zostrené tým, že voda bola neustále nasycovaná plynným CO2, a preto bola kyslo pufrovaná.The eluate values were determined by leaching the samples according to DIN 38 414 (part 4, DEV S4) twice 10 hours with ten times the amount of moving water on the shaking table, while the conditions according to DIN 38 414 were sharpened by constantly saturating the water with gaseous CO 2 and was therefore acid buffered.
Porovnanie ukazuje nasledujúce:The comparison shows the following:
Vypudzovanie ťažkých kovov pri vypaľovaní výliskov vyrobených z vypraného odfiltrovaného prachu je podstatne menšie ako pri použití nevypraného odfiltrovaného prachu. Je vypudzovaná iba zlomková časť množstva ťažkých kovov pri nevypranom odfiltrovanom prachu.The ejection of heavy metals in the firing of compacts made of washed filtered dust is considerably less than that of un washed washed filtered dust. Only a fraction of the mass of heavy metals is expelled with unswept filtered dust.
Pri použití vypraného odfiltrovaného prachu vznikajú už pri relatívne nízkej vypaľovacej teplote 1080 stupňov Celzia celkom slinované výlisky, ktoré majú vysokú pevnosť v tlaku, a preto sa hodia na použitie ako stavebný materiál.By using the washed filtered dust, even at a relatively low firing temperature of 1080 degrees Celsius, completely sintered moldings are formed which have a high compressive strength and are therefore suitable for use as a building material.
Surová hustota pri použití vypraného odfiltrovaného prachu silne pribúda a otvorená poréznosť, ktorá je spojená so schopnosťou eluátovania, silne klesá. Pokiaľ sa týka číselných hodnôt schopnosti, eluátovania, je nutné zohľadniť to, že obsah ťažkých kovov vo výliskoch, ktoré sú vyrobeThe raw density with the washed filtered dust increases strongly and the open porosity, which is associated with the ability to elute, decreases strongly. As regards the numerical values of the ability to elute, it should be taken into account that the heavy metal content of the moldings that are produced
SK 279287 Β6 né s vypraným odfiltrovaným prachom, je vzhľadom na neexistujúce vypudzovanie väčšia, ako vo výliskov, ktoré sú vyrobené s nevypraným odfiltrovaným prachom.SK 279287 Β6 due to the absence of expulsion, it is greater than in moldings which are produced with the non-washed filtered dust.
Analýzy pracej kvapaliny ukázali, že táto kvapalina pobrala síce asi 40 % podielu chloridov a síranov, k tomu alkalických kovov a kovov alkalických zemín, najmä vápnika, čo je pre proces vypaľovania výhodné, tiež pracia kvapalina obsahuje iba zanedbateľné množstvo ťažkých kovov, čo je rovnako výhodné, pretože ťažké kovy majú byť predsa viazané keramický.Analyzes of the washing liquid have shown that this liquid has taken up about 40% of the chlorides and sulphates, in addition to the alkali and alkaline earth metals, especially calcium, which is advantageous for the firing process, also the washing liquid contains only negligible amounts of heavy metals advantageous, since the heavy metals are to be bound by ceramic.
Doplňujúce výskumy na optimalizovanie podmienok vypaľovania ukázali, že pri zvolených zloženiach majú vypudené množstvá ťažkých kovov minimum pri teplote vypaľovania 1080 stupňov Celzia a pri zvýšení teploty je silno vypudzovaný najmä zinok. Prekvapujúcim sa ukázalo, že schopnosť eluátovania ťažkých kovov Cd, Zn, Pb, Ni, Cr vykazuje minimum, ak sa zvolí teplota vypaľovania 1070 stupňov Celzia až 1080 stupňov Celzia.Complementary studies to optimize the firing conditions have shown that the selected compositions have a low metal ejected quantity at a firing temperature of 1080 degrees Celsius, and zinc is strongly ejected when the temperature rises. Surprisingly, it has been shown that the ability to elute the heavy metals Cd, Zn, Pb, Ni, Cr shows a minimum when a firing temperature of 1070 degrees Celsius to 1080 degrees Celsius is selected.
Ďalej sa zistilo, že vypudzované množstvá ťažkých kovov sú s kratším časom nahrievania menšie, a že schopnosť eluátovania ťažkých kovov z výliskov má minimum vtedy, ak sa zvolí čas nahrievania od 3 do 4 hodín.Furthermore, it has been found that the expelled amounts of heavy metals are less with a shorter heating time, and that the ability to elute heavy metals from the compacts is minimal when a heating time of 3 to 4 hours is selected.
Pri použití ílu, obsahujúceho kremík, ako v uvedenom príklade, zostávajú optimálne podmienky vypaľovania preto v čase nahrievania od 3 do 4 hodín, maximálnej teploty 1070 stipňov Celzia až 1080 stupňov Celzia a prestoji 2 až 3 hodiny.When using a silicon-containing clay, as in the example above, the optimum firing conditions therefore remain at a heating time of 3 to 4 hours, a maximum temperature of 1070 Celsius to 1080 degrees Celsius, and stand for 2 to 3 hours.
Schopnosť eluátovania je pri íloch s obsahom SiO2 60 až 80 % hmotnosti a s obsahom Al-O3 hneď pod 20 % hmotnosti najmenšia, takže tieto íly sú výhodné.The ability of the eluátovania clays containing SiO 2 of 60 to 80% by weight and a Al-O 3 just below 20% by weight minimum, such that the clays are preferred.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4037624 | 1990-11-27 | ||
| DE19914133136 DE4133136A1 (en) | 1990-11-27 | 1991-10-07 | METHOD FOR PRODUCING CERAMIC MOLDINGS CONTAINING HEAVY METALS |
| PCT/EP1991/002241 WO1992009539A1 (en) | 1990-11-27 | 1991-11-27 | Process for fixing filter dust containing heavy metals in ceramic mouldings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK53893A3 SK53893A3 (en) | 1993-08-11 |
| SK279287B6 true SK279287B6 (en) | 1998-09-09 |
Family
ID=25898778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK538-93A SK279287B6 (en) | 1990-11-27 | 1991-11-27 | Process for fixing filter dust containing heavy metals in ceramic mouldings |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0672636A3 (en) |
| AT (1) | ATE131459T1 (en) |
| CZ (2) | CZ284593B6 (en) |
| DE (2) | DE4133136A1 (en) |
| DK (1) | DK0559692T3 (en) |
| ES (1) | ES2082996T3 (en) |
| GR (1) | GR3019303T3 (en) |
| HU (1) | HU214315B (en) |
| PL (2) | PL169449B1 (en) |
| SK (1) | SK279287B6 (en) |
| WO (1) | WO1992009539A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HU215238B (en) * | 1992-11-11 | 1998-11-30 | Beteiligungsgesellschaft Harsch Gmbh. Und Co. Kg | Ceramic blocks in which residues containing heavymetals are bound and method of manufacturing the same |
| US5679248A (en) * | 1995-12-19 | 1997-10-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Coextruded blocks and applications therefor |
| ES2190309B1 (en) * | 2000-08-16 | 2004-12-01 | Reyval Ambient, S.L. | NEW PROCEDURE OF MANUFACTURE OF GLASSED CERAMIC PARTS. |
| RU2200721C2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-03-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Ceramic mass for wall ceramics article making |
| US7645095B2 (en) * | 2004-04-08 | 2010-01-12 | Newearth Pte Ltd. | Method for waste stabilisation and products obtained therefrom |
| CZ298398B6 (en) * | 2004-04-09 | 2007-09-19 | Ester, Spol. S R. O. | Treatment and exploitation process of contaminated soils |
| CN106001080A (en) * | 2016-05-17 | 2016-10-12 | 曹树梁 | Method for separating and porcelainizing soil to control toxic plots |
| RU2638596C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Charge for producing acid-resistant ceramics |
| CN117717845B (en) * | 2023-12-19 | 2024-06-04 | 江苏宏基高新材料股份有限公司 | Graphite processing dust pelletizing system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT369723B (en) * | 1979-10-08 | 1983-01-25 | Hatschek Zementwerke Ag H | METHOD FOR PRODUCING A NEW BUILDING MATERIAL |
| NL8302478A (en) * | 1983-07-12 | 1985-02-01 | Bert Cool | METHOD FOR TREATING DREDGING MATERIAL SUCH AS PORT SLUDGE AND THE LIKE. |
| EP0170212A3 (en) * | 1984-07-30 | 1987-10-07 | LATERLITE S.p.A. | Process for the production of aggregates starting from waste waters, powders and/or muds, and aggregates so obtained |
| AT387766B (en) * | 1985-09-10 | 1989-03-10 | Steirische Magnesit Ind Ag | METHOD FOR PRODUCING CLINKERS FROM SLAVES CONTAINING HEAVY METALS |
| DE3612381C2 (en) | 1986-04-12 | 1994-05-11 | Werner Block | Process for the preparation of filter dust or dredging sludge, especially harbor sludge, for final storage |
| JP2831009B2 (en) * | 1988-12-28 | 1998-12-02 | 新日本加熱加工株式会社 | Population aggregate using municipal waste incineration ash and method for producing the same |
| DE3919011A1 (en) * | 1989-06-10 | 1990-12-20 | Neunkirchen Ziegelwerk | METHOD FOR RECYCLING SPECIAL WASTE DUST OR MUD |
-
1991
- 1991-10-07 DE DE19914133136 patent/DE4133136A1/en not_active Withdrawn
- 1991-11-27 ES ES91920368T patent/ES2082996T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-27 SK SK538-93A patent/SK279287B6/en unknown
- 1991-11-27 HU HU9301539A patent/HU214315B/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-27 DK DK91920368T patent/DK0559692T3/en active
- 1991-11-27 EP EP19950108630 patent/EP0672636A3/en not_active Withdrawn
- 1991-11-27 PL PL91299322A patent/PL169449B1/en unknown
- 1991-11-27 CZ CZ963816A patent/CZ284593B6/en unknown
- 1991-11-27 AT AT91920368T patent/ATE131459T1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-27 CZ CS93998A patent/CZ282724B6/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-27 EP EP19910920368 patent/EP0559692B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-27 DE DE59107097T patent/DE59107097D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-27 WO PCT/EP1991/002241 patent/WO1992009539A1/en not_active Ceased
- 1991-11-27 PL PL91311161A patent/PL169876B1/en unknown
-
1996
- 1996-03-13 GR GR960400710T patent/GR3019303T3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0559692A1 (en) | 1993-09-15 |
| DE4133136A1 (en) | 1992-06-04 |
| HU214315B (en) | 1998-03-02 |
| ATE131459T1 (en) | 1995-12-15 |
| HU9301539D0 (en) | 1993-11-29 |
| EP0559692B1 (en) | 1995-12-13 |
| PL169876B1 (en) | 1996-09-30 |
| DK0559692T3 (en) | 1996-04-09 |
| HUT71279A (en) | 1995-11-28 |
| SK53893A3 (en) | 1993-08-11 |
| CZ282724B6 (en) | 1997-09-17 |
| WO1992009539A1 (en) | 1992-06-11 |
| EP0672636A2 (en) | 1995-09-20 |
| DE59107097D1 (en) | 1996-01-25 |
| PL169449B1 (en) | 1996-07-31 |
| GR3019303T3 (en) | 1996-06-30 |
| CZ284593B6 (en) | 1999-01-13 |
| CZ381696A3 (en) | 1997-11-12 |
| ES2082996T3 (en) | 1996-04-01 |
| EP0672636A3 (en) | 1997-01-22 |
| CZ99893A3 (en) | 1994-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6440884B1 (en) | Composition and process for making building bricks and tiles | |
| SK279287B6 (en) | Process for fixing filter dust containing heavy metals in ceramic mouldings | |
| CN110642601A (en) | Water-retaining brick prepared by taking gasification furnace slag as raw material and preparation method thereof | |
| CN111393146A (en) | Coal gangue baked brick and production process thereof | |
| Cotes-Palomino et al. | Production of ceramic material using wastes from brewing industry | |
| CN114409425B (en) | A kind of preparation method of rich porous high water absorption ceramsite based on sludge | |
| CN114044630B (en) | Regenerated porous glass ceramic and preparation method and application thereof | |
| CN106747620A (en) | A kind of low energy consumption sintering seepage brick and its manufacture method | |
| KR20090007837A (en) | Manufacturing method of permeable floor brick using zinc slag | |
| KR101385171B1 (en) | Manufactruing method for ceramic products by using municipal solid waste incinerator bottom ash and water sludge and ceramic products manufactured by the method | |
| RU2294905C2 (en) | Method of reusing ashes | |
| CN112209731B (en) | Textile materialized sludge-based non-sintered ceramsite and preparation method and application thereof | |
| CZ120695A3 (en) | Process for producing ceramic bodies in which there are bound residues containing heavy metals and bodies produced in such manner | |
| KR101339911B1 (en) | Method of preparation clay bricks with contamination-resistance using water-sludge | |
| CN112194458A (en) | Preparation method of water-resistant and anti-freezing coal gangue and shale clear water brick | |
| WO2017196942A1 (en) | Sintered ceramics | |
| JPH06166579A (en) | Manufacturing method of lightweight foam building material mainly made of coal ash | |
| KR20050081544A (en) | Preparation method of fired brick | |
| RU2123481C1 (en) | Crude mixture for producing haydite | |
| CN116462430B (en) | A method for co-disposing waste incineration fly ash using cement kiln | |
| RU2853224C1 (en) | Charge for manufacturing ceramic products | |
| KR100416649B1 (en) | Compositions and Manufacturing Process for Sintered Material of Low Density Using Fly Ash | |
| JP2592047B2 (en) | Method for treating municipal waste molten slag and method for producing sintered body using the treated material | |
| EP0630872A1 (en) | Ceramics having high compressive strength and a process for the production of the same | |
| RU2789299C1 (en) | Ceramic mass for manufacturing ceramic seismic resistant brick |